隨著全球集裝箱運輸業(yè)的發(fā)展，各起重機制造商對港口的集裝箱裝卸起重機設備，都在不斷地朝著先進、快速、安全、可靠以及低成本的方向，進行針對性的開發(fā)研制，以謀求在激烈的市場競爭環(huán)境下，采用先進的技術裝備來獲取更好的經濟效益。上海港機股份有限公司在上世紀末研制成功了輕型岸邊集裝箱起重機，主要適用于中小型港口以及老碼頭(由散貨轉向集裝箱裝卸)改造等以內貿運輸為主的用戶。目前已生產了10多臺產品，遍及國內近10個港口。
　　一、起重機及控制系統(tǒng)簡介
　　輕型集裝箱起重機的主要技術參數如下：
　　負荷起重量(不含吊具)：40T(外伸距30m)，35T(外伸距32m)，30T(外伸距38m)；
　　起升速度：30m/min、45m/min(40T負荷)，60m/min、90m/min(空載)；
　　起升電動機功率：250kW，2×150kW；
　　起升行程：+30m～－15m；
　　小車速度：150m/min；
　　大車速度：30m/min；
　　軌距：22m，16m，10.5m；
　　整機重量：550T。
　　輕型集裝箱起重機的電控系統(tǒng)采用了當今世界上該行業(yè)最先進的控制技術。起升、小車、俯仰和大車機構均采用交流(矢量)變頻驅動器及全能量回饋控制方式，整機系統(tǒng)由PLC集中控制，并保持對系統(tǒng)的各個部分(驅動器、主令手柄、限位等)信號的監(jiān)控。CMS(Crane Management System)起重機管理系統(tǒng)是當前起重機監(jiān)控管理先進性的一個標志，可對起重機的運行狀況、機構狀態(tài)進行實時顯示與監(jiān)控，及時地顯示出故障信息及解決方法，對裝卸作業(yè)的生產統(tǒng)計以及對起重機的維修保養(yǎng)方面的數據進行管理等。
　　二、傳動系統(tǒng)
　　交流變頻驅動系統(tǒng)是當今被廣泛用于包括起重機在內的各個行業(yè)的控制傳動系統(tǒng)，它的性能優(yōu)于傳統(tǒng)的交直流驅動方式的各類調速控制系統(tǒng)，而且還擁有先進的直流傳動不可比喻的高效、節(jié)能、電力環(huán)保等方面的優(yōu)勢。
　　該輕型集裝箱起重機的傳動系統(tǒng)采用羅克韋爾自動化A-B公司的1336系列，該系列調速控制器可對功率在7.5～800馬力的交流電動機進行調速，其額定輸出電流最大可達到983A。起重機的起升和俯仰機構采用的是1336Impact型矢量變頻控制器，可對其位勢能量負荷進行較好的速度控制和力矩控制；而小車和大車運行平移機構采用的是1336PlusⅡ型(無傳感器)矢量變頻控制器，更好地對其慣性負荷進行速度特性控制。
　　對應用于起重機的傳動系統(tǒng)來說，整流/回饋單元是其重要的組成部分，輕型集裝箱起重機先后采用過RGU (Regenerative DC Bus Supply Unit) 2364F系列和1336 Regen系列作為整流/回饋裝置，而全部IGBT整流/逆變回饋的公共直流母線型RGU系列，具有很好的電壓整流波形和電流逆變回饋波形，同時具有較小的諧波分量及較高的功率因數(0.95以上)的特點也使得整個驅動系統(tǒng)更為完美。
　　輕型集裝箱起重機的起升電動機功率為250kW，轉速為980/1960r/min，額定電流為445A；選用的變頻器型號為1336E-(R)BP450，額定輸出電流為531A。
　　起升機構屬于位勢負荷，即負荷力矩的方向始終一致，因此驅動器除提供滿足負荷上升和下降的方向運行力矩外，在機械制動器打開時，以及在整個減速停車過程中，都要提供出足以維持負荷重量的力矩。在每一次起動時(不論上升還是下降)，變頻器根據對電動機的自適應檢測出所必須提供的力矩，提供出一個狀態(tài)化適當的電流給電動機，如果變頻器讀到反饋的電流，則制動器釋放、打開；如果變頻器讀不到反饋電流，則認為力矩檢測失敗，并提供有關的信息顯示。
　　低速制動是所有調速機構的共同特點。實際速度的反饋是通過旋轉編碼器將速度反饋至變頻器，變頻器將速度的轉換值用通信的形式傳遞至PLC，PLC進行計算比較，然后控制制動器的動作，在操作手柄回零后，PLC計算出速度的比較值，在速度減至接近于零時，發(fā)出制動指令，保證了機構在高速運行及制動過程中的平穩(wěn)，沒有任何沖擊負荷的效應。
　　恒功率調速是起升機構進行高效節(jié)能廣泛應用的控制方式，即在重載時，保持在電動機基速以下的最大恒轉矩運行；而在輕載或空載時，利用電動機高速低轉矩輸出的特性，根據負荷大小所應提供的轉矩弱磁提高轉速，保持功率恒定，以提高起重機的使用效率。該輕型集裝箱橋吊的最高轉速是基速的兩倍，即頻率輸出為0～100Hz。負荷的檢測是根據提供電流的大小，通過數據通信由變頻器傳至PLC，然后經過計算比較得出向變頻器發(fā)出的速度給定指令。
　　輕型集裝箱起重機的俯仰電動機功率為55kW，轉速為1475r/min，電流為105A，選用的變頻器型號為1336E-(R)B100，額定輸出電流為150A，俯仰機構的控制特點基本與起升機構一樣，除了恒功率之外。
　　輕型集裝箱起重機的小車和大車機構都是電動機平移運行機構，小車電動機功率為2×45kW，轉速為1475r/min，電流為2×84A；大車電動機功率為 8×11kW，轉速為1465r/min，電流為8×22A。其變頻器選用的是無測速反饋的1336F-B125型，額定輸出電流為173A。與起升和俯仰機構相比，平移運行機構無需在制動器打開前提供維持力矩以及恒功率控制的功能。
RGU為IGBT整流/逆變回饋裝置，在電