Энергетический КПД важен при выполнении погрузочных работ на контейнерных терминалах, поскольку он влияет на величину эксплуатационных расходов. Теперь доступно новое поколение приводов ECO RTG, созданное департаментом «Технологии приводов» концерна Siemens, и имеющее улучшенные функции управления пневмоколесными портовыми кранами. Функции управления, основанные на моделировании нагрузочной характеристики, оптимизируют управление дизель-электрическим гибридным приводом. Благодаря накоплению энергии торможения в конденсаторах большой емкости при опускании контейнеров, а также оптимизации использования энергии вследствие наличия новой функции управления потребление топлива снижается примерно на 70%.
Сегодня дизель-электрические гибридные приводы устанавливаются главным образом на пневмоколесные портальные краны. При опускании контейнера энергия торможения аккумулируется в конденсаторах большой емкости и при необходимости используется для других операций. Чтобы значительно повысить КПД системы, департамент «Технологии приводов» концерна «Сименс» оптимизировал систему управления. Потребность в энергии у портального крана определяется средствами моделирования, а потребление оптимизируется с помощью специальных алгоритмов привода. Количество энергии, поступающей от мотор-генераторных модулей и конденсаторов большой емкости, контролируется стратегией регулирования потребления энергии.
Для оптимизации потребления энергии в системе привода ECO-RTG от концерна «Сименс» применена стратегия ECMS (Equivalent Consumption Minimization Strategy — стратегия минимизации эквивалентного потребления). Основанная на математических моделях электродвигателя и конденсаторов большой емкости, система в реальном времени определяет точную величину рабочей точки для мотора и для конденсаторов, что способствует снижению потребления энергии. Это значит, что при необходимости алгоритм управления обеспечивает поступление энергии от конденсаторов в максимально возможном количестве. Но одновременно система отслеживает, чтобы аккумулированная энергия никогда не использовалась полностью. Во время полного операционного цикла крана наблюдается равновесие между количеством энергии, потребляемой от конденсаторов, энергии, аккумулированной в конденсаторах при торможении и опускании груза.
Новая функция управления не только оптимизирует потребление энергии, основанное на известной нагрузочной характеристике. Даже при изменении этих условий потребление энергии непрерывно регулируется средствами аппроксимирования и непрерывной адаптации. Если, к примеру, нужно погрузить больше контейнеров, чем обычно, система приспосабливается к новым условиям. В этом и состоит отличие от стандартного исполнения при применении стратегии на основе правил, когда предварительно заданное поведение системы изменить невозможно.
Общий КПД системы оптимизируется при адаптации потребления энергии от отдельных компонентов. Когда кран, например, находится в ненагруженном состоянии, энергия поступает исключительно от вторичных источников питания, а именно — от конденсаторов, и электродвигатель отключается.
