1．變頻器的選擇

(1)行走機構變頻器的選擇

起重機的行走機構分大車機構（縱向）和小車機構（橫向），兩種機構一般采用多臺電動機傳動方案。由于起重機行走機構的傳動慣量較大，為了滿足電動機起動時需有較大的加速轉矩，因此起重機行走機構所需的電動機軸輸出功率PM應由負載功率Pj和加速功率Pa組成，即

PM≥Pj+Pa

行走機構可以每臺電動機配一臺變頻器，也可以所有的行走電動機共用一臺變頻器。變頻器可以選擇通用的基本U/f控制變頻器，開環(huán)控制。當采用一臺變頻器驅動時，變頻器容量選擇應滿足下式

ICN≥knIM

式中k-電流波形修正系數(shù)，取1.05~1.1；

ICN-變頻器額定輸出電流(A)；

IM-工頻電源時單臺電動機的額定電流(A)；

n-一臺變頻器拖動的電動機數(shù)量。

當變頻器采用“一拖多”控制時，變頻器提供的電子熱繼電器保護功能無法實現(xiàn)對單臺電動機的過載保護，因此在每臺電動機回路中要串入帶有熱過載保護功能的低壓斷路器，以實現(xiàn)對單臺電動機的過載保護，電動機故障信號取自低壓斷路器的輔助觸點。

(2)提升變頻器的選擇

變頻器的容量必須大于負載所需求的輸出，即

式中K-過載系數(shù)，一般取值為1.33；

PM-負載要求的電動機軸輸出功率(kW)；

η-電動機效率；

cosφ-電動機的功率因數(shù)。

起升機構要求的起動轉矩為1.3~1.6倍的額定轉矩，考慮到需有125%的超載要求，其最大轉矩需有1.6～2倍的額定轉矩，以確保其安全使用。對于拖動等額功率電動機的變頻器來說，可提供長達60s、150%額定轉矩的過載能力，因此過載系數(shù)k=2/1.5=1.33。

在變頻器容量選定后，還應做電流驗證，即

ICN≥kIM

式中k-電流波形修正系數(shù)，取1.05~1.1；

ICN-變頻器額定輸出電流(A)；

IM-工頻電源時的電動機額定電流(A)。

為了提高提升變頻器在低速傳動時的動態(tài)特性和高轉矩輸出能力，要選用矢量控制變頻器，并采用脈沖編碼器組成速度閉環(huán)控制系統(tǒng)。

在大噸位起重機中，同一吊鉤有兩個獨立驅動的起升機構，起升機構由2臺電動機同步驅動各自的鋼絲繩卷筒轉動，再經(jīng)過動滑輪組多級減速提升吊鉤。起升機構的變頻調速傳動方案采用一臺變頻器帶一臺電動機的“一拖一”方案，每個起升機構的2臺變頻器之間采用具有功率平衡和速度同步控制功能的主從控制方案，這些控制方案可以實現(xiàn)2臺電動機精確的轉矩平衡分配和2個起升機構的速度同步。

2．電動機制動

變頻器的提升電動機是工作在負載和負負載狀態(tài)。當重物提升時，電動機輸出能量，工作在負載狀態(tài)；當負載下降時，電動機變?yōu)榘l(fā)電機，工作在負負載狀態(tài)。行走電動機當急減速、順風運行時，異步電動機也處于再生發(fā)電狀態(tài)。當電動機處于再生發(fā)電狀態(tài)，將傳動機構的機械能轉換成電能回饋到變頻器，回饋電流通過變頻器的6只續(xù)流二極管整流，給變頻器直流母線上的濾波電容器充電，使直流母線上的電壓升高。當直流母線上的電壓上升到一定程度，要進行電能釋放，否則電壓升到保護極限值后變頻器將過電壓跳閘。

電能釋放常用的方法為制動電阻制動或回饋電能制動。行走電動機工作不太頻繁，回饋電能也較小，可以采用制動電阻制動；提升電動機因為制動頻繁，回饋電能大，要采用回饋制動。

為了防止起重電動機在停止時發(fā)生溜鉤現(xiàn)象，電動機要設制動裝置，制動裝置在電動機運行時，制動裝置松開，當電動機停止時，制動裝置抱緊電動機的轉子，使之不能轉動。

(1)制動電阻的計算

制動電阻的阻值RBO可按下式計算

式中Uc-變頻器直流回路母線上的電壓（約為700V）；

TB-制動轉矩(kg·m)；

TM-電動機額定轉矩(kg·m)；

n1-電動機開始減速時的速度(r/min)。

制動電阻制動的放電回路由制動單元和制動電阻構成，其最大電流受制動晶體管最大允許電流Ic的限制，制動電阻最小允許值Rmin=Uc/Ic，因此制動電阻選用時其實際值RB應滿足以下條件：

Rmin〈RB〈RBO

(2)制動電阻經(jīng)驗公式

制動電阻的選擇有一定的范圍，在實際工程中如果精確計算的數(shù)據(jù)不好取得，也可采用經(jīng)驗公式計算。當通過制動電阻的電流為電動機額定電流的50%時，電動機得到的制動轉矩為電動機的額定轉矩，如果按制動轉矩等于額定轉矩計算，有

式中RBO-制動電阻(Ω)；

IB-制動電阻電流(A)；

Uc-直流母線電壓(V)；

IM-電動機額定電流(A)。

制動電阻的功率PBO為

當Uc的單位為V，RBO的單位為Ω時，PBO的單位為W。