原系統(tǒng)分析
　　橋式起重機(天車)是一種用來起吊、放下和搬運重物、并使重物在一定距離內水平移動的起重、搬運設備，在生產過程中有著重要應用。鄭州北車輛段5噸橋式起重機，原設備電氣驅動系統(tǒng)分為起重機升降、小車、大車三部份。其中起重機升降由一臺13kW的繞線式異步電動機驅動，大車由兩臺4kW繞線式異步電動機、小車由一臺2.5kW繞線式異步電動機驅動。在原傳動控制中，采用轉子串接電阻的調速方式。由于工作環(huán)境差，粉塵和有害氣體對電機的集電環(huán)、電刷和接觸器腐蝕性大，加上工作任務重，實際過載率高，沖擊電流偏大，容易造成電動機觸頭燒損、電刷冒火、電動機及轉子所串電阻燒損和斷裂等故障，影響現(xiàn)場生產和安全，工人維修量和產生的維修費用也很高。并且原調速方式機械特性較差，調速不夠平滑，所串電阻長期發(fā)熱浪費能量。
　　針對現(xiàn)有技術存在的不足，本次改造的起重機采用PLC和變頻器技術，以程序控制取代繼電器----接觸器控制，交流電動機調速方式采用變頻調速，進而實現(xiàn)了起重機的半自動化控制。
　　改造方案
　　交流電動機的調速方式很多，針對上述現(xiàn)有技術存在的不足，綜合各種性能最佳者為變頻調速方式。
　　1、拖動系統(tǒng)
　　a、電動機選型
　　大車與小車用電動機可選用普通的籠型轉子異步電動升降用電動機由于要求比較高，應選用變頻專用的籠型轉子異步電動機。原設備系統(tǒng)采用的是繞線式異步電動機，出于經濟方面的考慮，通過短接轉子回路也能進行使用。
　　b、調速方法
　　采用具有矢量控制功能的變頻調速系統(tǒng)。變頻后轉速可以分檔控制，一般采用6段速度運行，從低到高自由切換。
　　c、制動方式
　　采用再生制動、直流制動和電磁機械制動相結合的方法。首先，通過變頻器調速系統(tǒng)的再生制動和直流制動把運動中的大車、小車和起重機的速度迅速而準確地降到零(使它們停止)；對于起重機，常常會有重物在半空中停留一段時間（如重物在半空中平移），而變頻調速系統(tǒng)雖然能使重物靜止，但因設備容易受到外界因素的干擾（如在平移過程中常易出現(xiàn)的瞬間斷電），因此，利用電磁制動器進行機械制動仍然是必須的。
　　2、變頻調速系統(tǒng)的控制要點
　　橋式起重機拖動系統(tǒng)的控制動作包括大車的左、右行走及速度檔位；小車的前、后行走及速度檔位；起重機的升、降及速度檔位等。所有這些，都可以通過PLC進行無觸點控制。
　　橋式起重機控制系統(tǒng)中需要引起注意的是關于防止溜鉤的控制。在電磁制動器抱住之前和松開之后的瞬間，極易發(fā)生重物由停止狀態(tài)下滑的現(xiàn)象，稱為溜鉤。
　　防止溜鉤的控制需要注意的關鍵問題是：
　　■電磁制動器在通電到斷電（或從斷電到通電）之間是需要時間的，大約0.6秒（視型號和大小而定）。因此，變頻器如過早地停止輸出，將容易出現(xiàn)溜鉤。
　　■變頻器必須避免在電磁制動器抱閘的情況下輸出較高頻率，以免發(fā)生“過流”而跳閘的誤動作。
　　為此，具體控制方法如下：
　　a、重物高空停止的控制過程
　　■設定一個“停止起始頻率”fBS，當變頻器的工作頻率下降到fBS時，變頻器將輸出一個“頻率到達信號”，發(fā)出制動電磁鐵斷電指令；
　　■設定一個fBS的維持時間tBB，tBB長短應略大于制動電磁鐵從開始釋放到完全抱閘所需要的時間；
　　■變頻器將工作頻率下降至零。
　b、重物升降的過程
　　■設定一個“升降起始頻率”fRD，當變頻器的工作頻率上升到fRD時，將暫停上升。為了確保當制動電磁鐵松開后，變頻器已經能控制住重物的升降而不會溜鉤，所以，在工作頻率達到fRD的同時，變頻器將開始檢測電流，并設定檢測電流所需要的時間tRC；
　　■當變頻器確認已經有足夠大的輸出電流時，將發(fā)出一個“松開指令”，使制動電磁鐵開始通電；
　　■設定一個fRD的維持時間tRD，tRD的長短應略大于制動電磁鐵從通電