伴随电力拖动技术的不断发展, 作为交流电动机变频调速的高新技术产品­­­­­­-------变频器,得到了越来越广泛的应用. 目前我港所使用的岸边起重机械的驱动系统也大都采用了变频器控制.结合技术的应用, 使整个电气控制系统的结构大为简化，降低了系统的故障率，提高了岸边起重机械的可靠性和可维护性。而随着变频器技术性能指标的不断提高和相关配套软件功能的日益丰富和完善，可以在不影响硬件系统设备更改的情况下，进一步改善起重机械的整体性能。与传统常规控制相比,变频控制系统有着不可比拟的优点.以下我就针对变频器在门机起升机构中的应用并结合我港门机的具体情况来进行较为详细的说明. 首先简单介绍一下变频调速的基本原理,我们知道,交流电动机的同步转速表达式为: 其中 f ——定子频率 S ——异步电动机转差率 p ——磁极对数 可见，转速n与频率f成正比,改变电动机定子供电电源频率f，即可改变其同步转速n，实现其调速的目的。 起重机变频调速时的负载特性主要有两种即: 恒转矩负载和恒功率负载. 所谓恒功率负载，即所要求的转矩与转速成正比。塔式起重机等一类建筑用起重机。由于其起升高度很高，其起升机构通常在额定转速以下采用和恒转矩控制方式，而在额定转速以上采用恒功率控制方式,这种负载在此就不再进一步加以说明. 所谓恒转矩负载就是负载转矩与转速无关，任何转速下转矩总保持恒定或基本恒定.目前我港现有的门座式起重机、装卸桥等其大小车运行机构，旋转机构，主要表现为摩擦类负载，而其起升机构，变幅机构则主要表现为位能性负载，这些皆为恒转矩负载，通常采用恒转矩控制方式。在恒转矩模式下，功率与转矩、转速两者之积成正比，所以生产机械所需的功率与转速成正比。电动机的功率应与比较高转速下的负载功率相适应。变频器拖动恒转矩性质的负载时，低速下的转矩要足够大，并且有足够的转矩过载能力。对于U/f控制方式的变频器而言，应有低速下的转矩提升功能。如果需要在低速下较长时间的运行，应该考虑由于负载转矩不变，电动机定子电流亦基本不变，这样就导致电动机在低频状态工作时的发热问题。为了避免引起电动机的温升过高，我们通常是选用带有恒速风扇的专用变频电机. 在众多调速方式中,转子串电阻也是应用极为广泛的一种调速方式. 我港早期门机的起升机构均采用转子串电阻的调速方式.这种调速方式是在转子中串入电阻,从而将转差功率通过制动电阻变成热能消耗掉,进而达到调速的目的.这种调速方式需要用时间继电器和接触器进行控制,在起升过程中通过延时切除制动电阻来降低电机启动电流并同时达到调速的目的.由于门机起升机构负载启动电流很大,因此对接触器要求较高,必须能够有一定的过载能力.同时由于其他相关元器件的使用,增加了门机的故障率.而且由于分级调速没有连续性对门机本身的稳定性也有一定的影响,大量的电能被电阻转化为热能而消耗掉,也造成了一定能源浪费. 新进的25T门机起升机构则是采用了变频调速,与转子串电阻的调速方式相比,变频调速具有许多不可比拟的优点, 首先在电机启动阶段由于采用变频器控制，随着电机的加速相应提高频率和电压，起动电流被限制在一定范围之内。而用工频(50Hz)电源直接起动时，起动电流为额定电流的6~7倍，因此，将产生机械电气上的冲击。采用变频器传动可以进行较为平滑地起动。起动电流为额定电流的1.2~1.5倍，起动转矩为70%~120%额定转矩；对于带有转矩自动增强功能的变频器，起动转矩为100%以上，可以带全负载起动。此外25T门机在使用变频器控制的同时在电机上安装了编码器,从而构成了一个闭环控制系统, 所谓闭环控制是将实际转速反馈给控制装置进行控制.从而提高了门机运行的精确度,也为抓斗自动开闭的实现创造了硬件基础.因为结合PLC的高速计数模块,我们可以很容易的计算出钢丝绳所转过的长度.进而通过程序控制,实现抓斗的自动开闭,提高了门机的作业效率. 当门机起升机构处于制动状态时,变频器向异步电动机的定子通直流电，异步电动机便处于能耗制动状态。这种情况下变频器的输出频率为零，而定子磁场不再旋转，转动着的转子切割这个静止磁场而产生制动转矩。旋转系统产生的动能转换成电能消耗于 转子回路中。由于门机起升机构的制动功率较大，必须配置外部制动单元和制动电阻,当变频器直流回路电压升至允许的比较高电压时（600V），制动单元被激活,能量通过制动电阻消耗。 虽然变频器控制具有许多优点,但如果没有正确使用,也会出现一些意想不到的结果. 新进25T门机在抓斗取货完全闭合后,由于开闭绳与支持绳受力并不一样,这时双机同时起升,便出现了钢丝绳无法快速找齐的现象.严重影响了门机的作业效率,而采用转子串电阻控制的门机在这种情况下钢丝绳却很容易找齐.经过观察发现由于采用了变频器与编码器结合的闭环控制,抓斗在取货的过程中支持绳并不是简单的