En tant que fournisseur leader de grues à conteneurs montées en rail, on me pose souvent des détails sur les détails complexes de la façon dont le système électrique de ces machines massives alimente divers composants. Dans cet article de blog, je vais me plonger dans le monde fascinant des systèmes électriques de grue à conteneurs montés en train, explorant les sources d'alimentation, les méthodes de distribution et les composants spécifiques qui reposent sur cette puissance.
Sources d'électricité
L'alimentation pour une grue à conteneurs montées en rail provient généralement de l'une des deux sources principales: le réseau ou les générateurs de planche.
Grille - puissance connectée
La plupart des grues à conteneurs montées en rail sont reliées au réseau électrique local. Il s'agit d'une solution fiable et efficace, en particulier dans les zones portuaires où une alimentation stable est facilement disponible. La grue est connectée à la grille à travers un ensemble de câbles à haute tension. Ces câbles sont généralement installés le long des voies ferrées de la grue et sont connectés à un transformateur sur la grue.
Le transformateur descend la puissance de tension élevée du réseau à un niveau qui peut être utilisé en toute sécurité par les composants électriques de la grue. Par exemple, la tension de la grille peut être de 10 kV ou 33 kV, qui est passé à 400 V ou 690 V pour une utilisation dans la grue. Cette tension inférieure est ensuite distribuée dans toute la grue pour alimenter divers systèmes.
L'avantage de l'énergie connectée sur le réseau est sa disponibilité continue et son coût relativement faible. Cependant, cela nécessite également une infrastructure de réseau stable et une bonne gestion des connexions pour éviter les pannes de courant.
ON - Générateurs du conseil d'administration
Dans certains cas, en particulier dans les zones éloignées ou pendant les opérations temporaires, les grues à conteneurs montées en rail sont équipées de générateurs de planche ON. Ces générateurs peuvent être alimentés au diesel ou à gaz, selon la disponibilité du carburant et les exigences spécifiques de l'opération.
ON - Les générateurs de conseils fournissent une source d'alimentation auto-suffisante pour la grue. Ils peuvent être démarrés et arrêtés au besoin, permettant une flexibilité dans les opérations. Cependant, ils ont également des inconvénients. Les générateurs diesel, par exemple, produisent des émissions et nécessitent un entretien régulier. De plus, le coût du carburant peut être relativement élevé, en particulier pour les opérations à long terme.
Distribution de puissance
Une fois la puissance obtenue à partir de la source, elle doit être distribuée à divers composants de la grue à conteneur monté en rail. Ceci est réalisé grâce à une combinaison d'appareillage, de câbles et de barres de bus.
Largeur de commutation
L'appareillage de commutation est une partie essentielle du système de distribution d'énergie. Il se compose de disjoncteurs, de commutateurs et de relais qui contrôlent l'écoulement de l'électricité. L'appareillage principal est généralement situé dans une salle de commande de la grue. Il reçoit la puissance entrante et la distribue à différents sous-circuits.
Les disjoncteurs sont utilisés pour protéger le système électrique contre les circuits de courant et de courte durée. Ils trébuchent automatiquement lorsque le courant dépasse une certaine limite, empêchant les dommages aux composants. Les commutateurs sont utilisés pour contrôler manuellement le flux de puissance, par exemple, pendant les procédures de maintenance ou de démarrage. Les relais sont utilisés pour contrôler le fonctionnement d'autres dispositifs électriques en fonction de conditions spécifiques, telles que la température ou la tension.
Câbles et bus
Les câbles et les bus sont utilisés pour transporter la puissance électrique de l'appareillage de commutation aux différents composants de la grue. Les câbles sont flexibles et peuvent être facilement acheminés à travers la structure de la grue. Ils sont disponibles dans différentes tailles et cotes, selon la quantité de courant qu'ils doivent transporter.
Les barreaux, en revanche, sont des conducteurs rigides qui sont utilisés pour les applications à courant élevé. Ils sont généralement en cuivre ou en aluminium et sont installés dans un système de bus. Les barreaux offrent un moyen plus efficace de distribuer l'énergie, en particulier dans les zones où une grande quantité de courant doit être transportée sur une courte distance.
Alimenter des composants spécifiques
Maintenant, regardons de plus près comment le système électrique alimente certains des composants clés d'une grue à conteneurs montés en rail.
Système de levage
Le système de levage est responsable de la levée et de la baisse des conteneurs. Il se compose d'un moteur de levage, d'une boîte de vitesses et d'un tambour. Le moteur du palan est l'un des composants les plus affamés de la grue. Il nécessite une grande quantité d'énergie électrique pour générer le couple nécessaire pour soulever des conteneurs lourds.
La puissance est fournie au moteur de levage via un entraînement de fréquence variable (VFD). Un VFD permet un contrôle précis de la vitesse et du couple du moteur. Il peut ajuster la fréquence et la tension de l'alimentation électrique au moteur, en fonction de la charge et de la vitesse requise. Cela améliore non seulement l'efficacité du système de levage, mais réduit également l'usure sur le moteur et d'autres composants.
Système de chariot
Le système de chariot est utilisé pour déplacer l'épandeur horizontalement le long de la poutre de la grue. Il se compose d'un moteur de chariot, de roues et d'un système d'entraînement. Semblable au système de levage, le moteur du chariot est alimenté par un VFD. Le VFD permet un mouvement lisse et précis du chariot, assurant un positionnement précis de l'écartement sur les conteneurs.
Système de voyage
Le système de voyage permet à la grue de se déplacer le long des voies ferrées. Il se compose d'un ensemble de moteurs et de roues. La puissance est distribuée aux moteurs de voyage via l'appareillage et les câbles. Les moteurs de voyage sont généralement plus petits que les moteurs du palan et du chariot, mais ils nécessitent toujours une quantité importante de puissance pour déplacer la structure de la grue lourde.
Système de contrôle
Le système de contrôle est le cerveau de la grue à conteneurs montés en rail. Il se compose d'un contrôleur logique programmable (PLC), de capteurs et d'interfaces machine humaines (HMI). Le système de contrôle nécessite une quantité relativement faible de puissance par rapport aux autres composants, mais il est crucial pour le fonctionnement sûr et efficace de la grue.
La puissance du système de contrôle est généralement fournie par un sous-circuit séparé. Cela garantit que le système de contrôle n'est pas affecté par les fluctuations de puissance dans le système de distribution de puissance principal. Le PLC reçoit des signaux des capteurs et les utilise pour contrôler le fonctionnement des systèmes de levage, de chariot et de voyage.
Technologies avancées en alimentation électrique
Ces dernières années, il y a eu plusieurs progrès dans les systèmes d'alimentation des grues à conteneurs montés en train. L'une de ces progrès est l'utilisation de systèmes de stockage d'énergie, tels que les batteries ou les supercondensateurs.
Les systèmes de stockage d'énergie peuvent être utilisés pour stocker un excès d'énergie généré pendant le fonctionnement de la grue, comme pendant l'abaissement des conteneurs lourds. Cette énergie stockée peut ensuite être utilisée pour alimenter la grue pendant les périodes de demande de pointe, réduisant la consommation d'énergie globale du réseau ou des générateurs.
Une autre avancement est l'utilisation de la technologie de la grille intelligente. La technologie Smart Grid permet une meilleure intégration du système électrique de la grue avec le réseau local. Il permet de surveiller le temps réel de la consommation d'énergie, de gestion des charges et de réponse à la demande. Cela peut conduire à une utilisation plus efficace de l'énergie et des économies de coûts pour les opérateurs de grue.
Conclusion
Le système électrique d'une grue à conteneurs montés en rail est un réseau complexe et sophistiqué qui joue un rôle crucial dans le fonctionnement de la grue. Des sources d'alimentation aux systèmes de distribution et aux composants spécifiques, chaque aspect doit être soigneusement conçu et maintenu pour assurer un fonctionnement sûr et efficace.
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Références
- "Manuel du génie électrique" par Richard C. Dorf
- "Conception de terminaux et opérations de terminal" par Theo Notteboom et Jean - Paul Rodrigue
- Manuels techniques des principaux fabricants de grues à conteneurs montés en rail