1．变频器容量选择
提升机构是起重机的重要组成部分，下面介绍台达VE系列变频器在提升机构上的应用。提升机构的运转具有大惯性、四象限运行的特点，与其他传动机械相比，对变频器有着更为苛刻的安全和性能上的要求。台达VE系列变频器是专为起重机类负载而设计的变频器，具有如下特点：
1)具有全程矢量控制，在1Hz的低频下运行，即使无速度反馈环节，也能提供150%额定转矩的起动力矩。
2)可配置制动单元，实现四象限运行，而且动态响应好。
3)在全速范围内，具有恒转矩特性。
该起重机提升电动机型号为YZR200L-8（绕线电机），功率为15kW，额定输入电压为380V，额定输入电流为34.6A，电机极数为8极，额定频率为50Hz，额定转速为712r/min。制动器采取电磁阀方式，使用三相380V电源。考虑到电动机有时超负荷运行和长期运行的稳定性，选用台达VFD220V43A-2变频器。
2．变频器外围电路及参数选择
(1)制动电阻
电动机采用制动电阻制动，变频器选配外置推荐制动单元，型号为VFDB4030。该制动单元推荐标配制动电阻为4800W/27.0Ω，在频繁制动和制动时间较长的场合，制动电阻的耗散功率要为推荐功率的2倍以上，本例选择12只1. 5kW/40Ω的电阻进行4并3串连接（见图6-14），通过串并联连接，其等效电阻为30Ω，等效功率为18kW。
图6-14 制动单元和制动电阻的连接
(2)变频器矢量控制
无速度传感器矢量控制可以获得接近闭环控制的性能，省去了速度传感器，具有较低的安装和维护成本。与传统U/f控制比较，无速度传感器矢量控制可以改进低速运行特性，负载变动的情况下的速度调节能力亦得到改善，同时还可获得高的起动转矩，这在高摩擦与惯性负载的起动中有明显的优势。正是由于这些驱动特性，该控制技术已逐渐成为通用恒转矩驱动应用的选择。
台达VE系列变频器在矢量控制时，能够很好地满足起重设备的运行要求。矢量控制变频器在应用前，必须将配套电动机的电气参数预置到变频器，或对配套电动机空载时进行参数扫描，取得电动机的电气参数。变频器按照电动机的电气参数进行矢量控制。如带载扫描或没有扫描，变频器因为没有正确的比较信号，不能正确地进行矢量控制。VE系列变频器电动机的相关参数参见表6-4。
表6-4 VE系列变频器电动机相关参数
(3)制动时序控制
提升机构在机械制动机构抱住之前和松开之后的瞬间，极易发生重物由停止状态下滑的现象（称为溜钩），防止溜钩是桥式起重机控制系统设计中的安全控制环节。当吊钩起吊重物停止在半空中时，如果要作上升或者下降动作，变频器的运行和对机械制动机构的控制，这两者之间的配合就显得非常重要；配合不好，有可能出现变频器报警（过载或者过电流），也有可能出现重物溜钩的现象。针对这种现象，台达VE系列变频器专门开发了电动机制动控制端子和相应的控制参数。将控制代码“02-11”预置为42，指定变频器的继电器多功能输出端子“RA - RC”为电动机制动控制端子，由代码“02-31”设定抱闸延迟时间。图6-15是机械制动时序图。
图6-15 机械制动时序图
变频器“RA - RC”端子输出制动信号的条件为变频器的“实际输出频率，实际输出电流和延迟时间”。当实际输出频率大于代码02-33的设置值，并且当实际输出电流大于代码2-32的设置值时，变频器开始计时，时间超过代码2-31设置延迟时间，多功能输出指令42就动作，“RA - RC”端子输出制动信号，打开机械制动机构；反之，如果实际输出频率小于代码02-33设置值，或者实际输出电流小于代码2-32设置值，多功能输出指令42就不动作，机械制动机构关闭。这种时序控制关系能够有效检测主吊电动机是否励磁完成，保证起吊货物的安全性。
图6-16 变频器制动控制电路
在上述时序逻辑控制中，如果再配合齿隙功能（代码7-15齿隙加速中断时间/代码7 -16齿隙加速中断频率/代码7-17齿隙减速中断时间/代码7-18齿隙减速中断频率），就能够有效消除机械制动松开时的抖动现象（见图6-15机械制动弹跳时间），使起动/停止的速度更加平滑。变频器制动控制电路如图6-16所示。
(4)变频器参数选择
变频器在修改参数之前，先回复为出厂设定值（00 - 02 =9，变频器参数重置），然后进行参数修改。
1)预置电动机参数。见表6-5。
表6-5 预置电动机参数
在预置电动机参数时，表中“05 -05，电动机1空载电流”，可以通过以下几种方式获得：通过变频器动态测试电动机参数计算出来（电动机必须拖开负载运行），但是由于此台起重设备无法进行动态测试，这种方式不能采用；在电动机铭牌上获得；在VF模式下空载运行，查看变频器输出电流；查询手册。
2)电动机自动扫描。电动机的电阻、电感等参数，是进行矢量控制时的应用参数，要通过变频器自动扫描进行存储。进行扫描时，先设定变频器的功能参数“05 -00 =2，静态测试”，变频器可将电动机的静态参数存储在变频器中。
目前VE系列变频器提供3种电动机参数测量方式：动态测试，此种方式电动机测量时电动机需要做空载运行；静态测试，此种方式需要事先输入电动机空载电流；静态测试（电动机轴端有机械锁定）。
电动机做完自动扫描后要查看一下存储的参数是否正确，该电动机扫描后的参数见表6-6。
表6-6 电动机扫描后的参数
3)设定变频器矢量控制。变频器一般有多种控制模式，在使用中具体采用哪一种模式，可通过参数码进行选取。将参数码“00 -10 =2”预置到变频器，变频器即可执行矢量控制。
4)选择加减速时间和点动频率。起吊电动机在起吊或落下时，需要有点动功能，点动的加减速时间和点动频率的设定见表6-7。
表6-7 加减速时间和点动频率设置
5)选择制动参数。由于机械制动使用接触器控制，接触器电源为220V，所以采用继电器控制，选用RA/RC常开触点。制动参数见表6-8。
表6-8 制动参数
6)其他修改参数。见表6-9。
表6-9 其他保护参数
使用以上参数，进行负载运行，0~ 50Hz带6t负载运行时，母线电压的状态为：不运行状态( DC500V)，上升起动时电压(DC480V)，下降过程中最大电压(DC730V)；带8t负载运行时输出电流的状态，上升起动时最大电流(70A)，下降过程中最大电流(56A)，稳定运行时电流(29A)。
带载情况下起动电流保持在3倍额定电流范围（VE系列变频器过载电流范围为额定电流的3倍）以内，能够提供足够起动转矩；带载下降过程中最大母线电压维持在DC730V设定值，保证了变频器不出现OU报警（过电流）；2-11=42功能判断条件采取频率和电流综合判断，保证在带载情况下不出现溜钩现象。经过测试能够满足项目起重设备长期安全稳定运行的要求。