机械化工起重机械的能效测试与节能措施分析
张 蕾
（江苏省特种设备安全监督检验研究院常州分院，江苏 常州 213125） 摘要：我国工业生产发展过程中存在各种问题，例如整体能耗比较大，还存在能源浪费问题。对比西方国家，我国起重机械体积较大，具有较高的能耗。因此我国不断限制起重机械的能耗，不断调整相关法规和管理制度，人们也更加重视起重机械能耗，企业需要有效测试起重机械，从而采取针对性的节能措施，在工业生产过程中充分发挥出起重机械的作用。
关键词：起重机械；能效测试；节能措施
当前在机械加工和物流运输等行业中广泛利用起重机械，因为不断增加起重机械的使用量，企业也更加关注起重机械应用过程，提出起重机械能效测试方法和节能措施，有效降低起重机械的能耗，进一步推广利用起重机械，协调经济发展和环境保护。
1 概述起重机械的特点和能耗
发动机启停技术起重机械运行过程中，物体吊运过程主要是利用吊钩，起重机械可以不断重复工作动作。因为起重机械具有较大的重量，其中包含各种零部件，因此通常不能在轻质量物体起重阶段利用起重机械，否则将会浪费
资源。因为起重机械具有较大的质量，因此在实际运行阶段将会产生较大的阻力，同时会消耗较多的能源。起重机械运行工作中，技术人员需要频繁启停制动机械，因此影响都整体运行速度，启动机械之后将会耗费较长的缓冲时间，因此延长了整体工作时间。[1]
起重机械很多方面都会引发能量损失，例如在电能转换为机械能的过程中将会损失一些能量。此外在制动阶段，机械能转变为热能的过程中也会损失一些能量。在调速阶段需要转变热能，也会损失一些能量。上述能量损失主要是发生在电机拖动系统中，在电机能耗中主要是消耗电能，而起重机械运行中主要是消耗制动能。在调速起重机械的过程中，技术人员需要利用针对性的技术手段控制能耗。
起重机械主要包括电源和电动机以及驱动机构等，考察起重机械运行能效，主要是分析电机运行能耗和工作效率。要先个确定起重机械能效，需要加大力度研究电机拖动系统的能耗，保障起重机械运行的稳定性，技术人员在测试之前需要明确起重机械的能耗，获取可靠性的测试数据，因此获取准确的测试结果。因为起重机械具有不同的型号和用途，因此具体的能耗特征也具有一定的差异性。起重机械中利用交流电机，需要设置三相异步电动机，技术人员需要在葫芦电动机中实现变极调整。技术人员根据电动机转子运行功率改变电动机的运行速度，但是这种方式会增加能耗。技术人员利用变频调整方式，可以产生较大的调整能力和机械能力，起重机械供电频率因此被改变。[2]
2 起重机械能效测试
2.1 测试工况
在起重机械能效测试过程中，需要科学的测试起重机械工作状况，因为起重机械在设计工作中主要是重复某项工作，因此技术人员将起重机械整体运行过程作为测试周期，逐渐加速起重机械，达到规帝国高度之后，技术人员需要记录这一过程中的能量数据。在测试阶段，要保障起重机械运行速度在额定速度以内，这样才可以获取准确的数据，为后续工作分析提供数据基础。
2.2 计算供给能
起重机械在运行中主要是龙电动机提供动力，电网为电动机提供能源，在启动起重机械的过程中，技术可以记录供电系统电压和额定功率。因此确定起重机械启动需要的功能，为了获取准确的测试结果，在使用起重机械的过程中，需要不断重复性的启停起重机械，技术人员要全面记录系统电压波动数据。此外还需要对机械运营系统实施不断的启动和停止，在这一阶段中产生能耗，为了有效测量起重机械能耗，技术人员要准确的记录这部分能耗，同时需要结合电能表数据，合理叠加部分能耗供给，有效控制起重机械供给能。[3] 2.3 计算有效能
在起重机械运行阶段，物体移动过程中产生的能量被称作是有效能，有效能是起重机械工作中必要能量。例如技术人员增加起重机械荷载，就需要利用更多的有效能应对重力，在水平移动过程中，逐渐提高运行速度，也需要利用有效能应对摩擦力。计算有效能的过程中，技术人员需要设定固定周期，合理
测算有效能，主要计算物体在提升和平移中消耗的能量。
2.4 计算能效比
在利用起重机械的过程中，在移动物体的过程中，比较有效功能和运行功的值为能效比，通过控制起重机械的能效比，可以保障起重机械运行稳定性，确定起重机械所做功是否合理，通过计算起重机械能效比，可以提供准确的数据，落实起重机械节能工作，帮助技术人员选择合理的节能技术。[4]
3 起重机械的节能措施
3.1 轻量化技术
强量化技术是起重机械重要的节能技术，利用轻量化技术主要是针对起重机械主梁部分，例如设计起重机械窄偏形箱型主梁，节省主梁用料，同时可以提高起重机械的承载力。实现小车轻量化，技术人员可以结合小车结构的减速器和制动器等，充分减轻小车质量，同时可以减少利用小车部分的钢材用量，更加科学的分布小车架的应力，使起重机械运行过程中的稳定性因此提高。当前在起重机械中推广利用铝合金材料，也可以优化轻量化技术适用效果，利用铝合金材料代替起重机械的钢材，可以促进整个起重机械行业发展。
3.2 混合动力技术
起重机械节能技术还包括混合动力技术，并且并且具有成熟的工作经验，混合动力系统主要包括两种以上的动力源，建立新型动力系统，在起重机械中利用电动混合动力系统和液压混合动力系统，两种系统具有不同的工作特征和工作用途，但是两种系统都需要将储能装置安装在动力系统上。利用混合动力系统，利用储能装置合理吸收回馈能量，同时结合动力能源，发挥出混合动力技术的作用，需要利用储能装置回收再利用能量。如果起重机械驱动能源为发动机，那么适用于起重机械混合动力系统。
3.3 提高起重机械制造精度和电动机性能
调起重机械零部件的精准性，可以使起重机械工作效率因此提高。技术人员需要检测起重机械减速器和卷筒等零部件数据，提高生产安全性，同时可以提高起重机械运行效率，有效节能运行能耗。技术人员还需优化起重机械电动性能，根据设备使用要求控制电动机容量，避免电动机长时间超负荷运行，否则将会减少电动机使用寿命，增加整体工作成本。[5]
3.4 设计节能型起重机械
在工作中利用节能型起重机械，可以保障整体节能效果，当前我国具有较多的起重机械生产常见，但是整体生产规模还是比较小，此外需要进一步提高起重机械生产技术水平和生产能力。在设计起重机械的过程中需要落实节能设计，设计人员需要根据工作标准节能设计起重机械，建立科学的起重机械设计图纸，避免在生产起重机械的过程中浪费材料。制造人员不断提高自身工作能力，在实际工作中利用变频
控制系统快速启动起重机械，因此减低起重机械启停过程中消耗的能源。在起重机械中安装变频装置，在起重机械启动阶段可以有效减少能耗。此外技术人员可以利用能量回馈技术，及时反馈起重机械丧失的能量，在最大程度上开发利用起重机械能量。
4 结语
当前在工业生产中广泛利用起重机械，但是在使用起重机械的过程中将会产生较大的能耗，因此技术人员需要开展起重机械能效测试，同时采取针对性的节能措施，降低起重机械能耗，促进起重机械应用发展。
参考文献：
[1]胡东明，苏文胜，王欣仁.超级电容模块化在起重机械节能技术的应用研究[J].现代机械,2020(03):69-71.
[2]王龙腾.基于并联交错的起重机械节能装置设计研究[J].机电工程技术,2019,48(12):223-226.
[3]曾汉生，葛志浩，帅飞.起重机械能耗评价技术的研究现状分析与展望[J].科技创新导报,2019,16(27):240+242.
[4]张智华，李胜永，朱永祥，徐勇.港口桥式起重机起升电机拖动系统节能控制研究[J].电机与控制应用,2018,45(04):56-60.
[5]李建军.起重机械势能及惯性能自循环回收利用[J].港口科技,2017 (04):1-7.