卷揚機（又叫絞車）是由人力或機械動力驅(qū)動卷筒、卷繞繩索來完成牽引工作的裝置?？梢源怪碧嵘?、水平或傾斜拽引重物。卷揚機分為手動卷揚機和電動卷揚機兩種。現(xiàn)在以電動卷揚機為主。電動卷揚機由電動機、聯(lián)軸節(jié)、制動器、齒輪箱和卷筒組成，共同安裝在機架上。對于起升高度和裝卸量大工作頻繁的情況，調(diào)速性能好，能令空鉤快速下降。對安裝就位或敏感的物料，能用較小速度。

系統(tǒng)機械部分構(gòu)成：
　　高爐上料機主要有兩種：斜橋料車上料機和帶式上料機。對于3000m以下的高爐或使用熱燒結(jié)礦的高爐，目前還是以斜橋式料車上料機為主。斜橋式上料機主要由斜橋、料車、卷揚機三部分組成，由一臺卷揚機拖動兩臺料車，料車位于軌道斜面上，互為上行、下行，即其中一臺料車載料上行，另一臺為空車下行，空車重量相當(dāng)于一個平衡錘，平衡了重料車的車廂自重，運行過程中電機始終處于電動狀態(tài)，免去了電動機處于發(fā)電運行狀態(tài)所帶來的種種問題。

系統(tǒng)電氣部分構(gòu)成：
　　傳統(tǒng)系統(tǒng)由繞線式電機拖動，轉(zhuǎn)子回路靠切換電阻實現(xiàn)速度調(diào)整，通過主令控制器（與電機同軸連接）采集料車的位置，控制電阻的投入切除，同時控制機械抱閘的開閉。現(xiàn)在改為由PLC與變頻器相互配合來控制電機的速度及抱閘的開閉。

原系統(tǒng)存在的問題：

　　1）電機轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速屬能耗轉(zhuǎn)差調(diào)速。能耗大，調(diào)速范圍小，平滑性差，低速機械特性軟，并且轉(zhuǎn)速越低，機械特性越軟，消耗在電阻中能量比例越大，極不經(jīng)濟，電網(wǎng)電壓的高低對速度影響很大。
　　2）接觸器互鎖控制系統(tǒng)在頻繁切換情況下，沖擊電流大，接觸器觸頭易燒損，轉(zhuǎn)子所串電阻易燒損；對減速機、連軸器、鋼絲繩的機械沖擊大，使用壽命短；
　　3）系統(tǒng)抱閘是在運行狀態(tài)下進行的，對制動器損害很大，閘皮磨損嚴(yán)重。
　　4）料車上料品種不一樣，停車減速不平穩(wěn)，減速時間不易控制， 加上卷揚機鋼絲繩松緊程度不一致，有時出現(xiàn)料車“掛頂”事故，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)。

變頻器的選用
　　變頻器的容量及選型,大體上,應(yīng)注意以下幾個方面的問題:
　　1）高爐卷揚系統(tǒng)具有恒轉(zhuǎn)矩特性,重載啟動，變頻器的容量應(yīng)按運行過程中可能出現(xiàn)的大工作電流來選擇。即IN＞I Mmax 式中，IN為變頻器額定電流；I Mmax為電動機的大工作電流。變頻器的過載能力通常為1.5倍/1min，這只是對于在電動機的啟動或制動過程才有意義，不能作為變頻器選型的大電流來考慮。因此，在選擇變頻器容量時，應(yīng)比變頻器說明書中的配用電動機容量加大一檔至二檔，并應(yīng)具有無反饋矢量控制功能。使電動機在整個調(diào)速范圍內(nèi)，具有真正的恒轉(zhuǎn)矩，滿足負(fù)載特性要求。
　　2）制動問題 從料車的速度及加速度可以看出，料車在減速或定位停車時，應(yīng)注意選擇相應(yīng)的制動單元及制動電阻，使變頻器直流回路的泵升電壓UD保持在允許范圍內(nèi)。
　　3）控制與保護 料車卷揚系統(tǒng)是煉鐵生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，因此拖動控制系統(tǒng)系統(tǒng)應(yīng)保持安全可靠。高爐煉鐵生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境較為惡劣。因此，系統(tǒng)的故障檢測和診斷應(yīng)完善。對于變頻器自身故障由故障報警輸出點動作，當(dāng)故障發(fā)生時，故障繼電器開點閉合，控制回路斷開，立即關(guān)閉機械抱閘，以防止料車下滑。

變頻器控制原理圖及相關(guān)參數(shù)：

從改造后運行來看，效果非常明顯。
　　1）系統(tǒng)采用多段速度控制，啟動沖擊小，可以緩啟緩?fù)?，減少了電機啟動時對變速齒輪的沖擊，卷揚機的啟動、制動、加速、減速等過程更加平穩(wěn)快速，減少負(fù)載的波動；操作靈活易掌握。
　　2）變頻調(diào)速系統(tǒng)具有完善的安全保護功能。如欠壓、過壓、過轉(zhuǎn)矩、過電流保護等，使整個電控系統(tǒng)的可靠性、安全性得到保證。由于系統(tǒng)為零速制動，制動器無相對轉(zhuǎn)動摩擦，所以使用壽命理論上為無窮大，實際上至少延長十幾倍。
　　3）由于電動機啟動電流限制得較小，頻繁啟動和停止時電動機熱耗減少、壽命延長；液壓制動器和手動制動器在低速時操作，其減少閘皮的磨損延長使用壽命，保養(yǎng)時間和費用都得以減少。卷揚機鋼絲繩的使用壽命也明顯延長。
　　4）停車位置準(zhǔn)確，重車、空車停車位置基本一致。 
　　5）變頻調(diào)速系統(tǒng)對原調(diào)速系統(tǒng)的改造 為了確保安全可靠，讓變頻調(diào)速系統(tǒng)與原調(diào)速系統(tǒng)并存，互為備用，隨時可以切換。同時為了讓操作者不改變操作習(xí)慣，工、變頻系統(tǒng)都用原操作機構(gòu)操作。
　　6）由于去掉了外接啟動電阻，因而提高了系統(tǒng)的用電效率，經(jīng)測算節(jié)電率達(dá)25％以上。

　　高爐煉鐵生產(chǎn)中，上料系統(tǒng)是設(shè)備的重要組成部分，其可靠性直接影響到生產(chǎn)效率及經(jīng)濟效益。本文對變頻器在該系統(tǒng)變頻改造部分的應(yīng)用，以及該系統(tǒng)的傳控部分進行討論，經(jīng)過使用前后效果的對比，可以看出對卷揚機設(shè)備原調(diào)速系統(tǒng)進行變頻調(diào)速改造的好處，效果非常明顯。