1主电路部分
16 t带斗门机四大机构选用的电动机均为大连第二电机厂生产的鼠笼型变频电机，后端盖带有散热用风机。电动机和选用的变频器主电路。由于起升机构必须实现抓斗开闭控制，所以起升机构采用两台变频器分别控制，即支持电动机和开闭电动机。回转机构有两台电动机按准钢性结构连接。在系统设计中为了使电动机工作有较好的同步性能，采用电动机并联运行方式，并在变频器调试中设定相应的控制模式，满足并联运行要求。变幅机构是简单的单台变频器驱动单台电动机的方式，为了确保变幅机构在弱位能性负载条件下能有足够的转矩使机构平稳运动，在该变频器的控制模式上采用矢量运行模式。行走机构是非经常性工作机构，为了降低系统造价，充分利用其他机构的变频器，故与支持电动机的变频器共用，通过变频器输出端接触器进行两机构之间的切换。
变频器系统不仅有把再生制动能量消耗到电阻上的方式，还有把再生能量回馈电网的逆变方式。由于目前带逆变方式的变频器价格仍很高，为了能适应中国市场，在该门机上我们采用电阻制动方式，把变频器内部直流母线与制动单元相连接，再把制动单元的输出端与制动电阻相连接。制动单元中有电压比较回路，当直流母线电压高于调试时设定的基准值时，制动单元控制内部开关将能量释放到电阻器上。
变频器内部采用2 kHz以上的开关频率实现PWM斩波控制，会对电网产生高次谐波影响。在变频器的输入端接入线性电抗器，可以有效地抑制5，7， 11次主要谐波。为了提高系统的功率因数，在本系统中根据变频器容量，设计了相应的线路电抗器，以避免变频器对供电系统的影响。
2控制部分
16 t带斗门机电控部分，不仅担负着起重机辅助机构的逻辑控制，而且还必须完成对变频器的控制，因此，选择合适的PLC结构作为控制核心是系统设计的关键。针对16 t带斗门机辅助设备多、控制点遍布门机的各部位的特点，在PLC选用上采用了分布式网络结构。分布式结构不仅解决了分散控制点信号的就地处理问题，而且还减轻了主PLC的负担，使主PLC有更多的时间处理变频系统的数据运算。
上部PLC安装在主电气室内，通过PCM智能模块与各变频器组成总线网络， 4台变频器增加一块通讯卡，挂入PLC的串行总线。联动台的信号，包括主令控制器的给定信号进入PLC的离散量输入模块， PLC根据主令的档位值经内部斜坡发生器程序产生平滑的给定信号，经模拟量输出口传送到对应变频器给定输入口，同时正反向信号经离散量输出口传送到变频器，控制变频器的运动。16 t带斗门机中抓斗的位置控制采用装在电机轴上的增量式脉冲编码器作为发信元件，为了能精确地记录抓斗的运动位置，编码器信号经PLC上的高速计数模块对脉冲进行累积计算。
下部PLC安装在高压电气室内，采集门机行走机构的反馈信号和处理辅助部分的工况，并且通过RS485通讯线经中心滑环接收上部PLC的控制命令，发送下部各机构的运行状态，以及传送故障检测结果到主PLC.
3全变频系统的性能特点
下面仅介绍起升部分的控制。
3. 1抓斗半自动控制
普通门机抓斗的开启或闭合均由司机直接控制。由于操作的原因，往往会导致抓斗两叶互相撞击或抓斗开口太大而损坏抓斗或钢丝绳。采用变频器后，在电机轴端分别安装有增量式脉冲编码器， PLC控制两变频器按司机给定指令工作。当抓斗接近闭合位置时，不管当时司机的指令是几档，抓斗将逐渐减速闭合，直到闭斗位置时自动停止，防止司机盲目操作。开斗的工况与之相反，同样具有启动减速和停止功能。
3. 2制动器控制
制动器是门机控制中的关键部件，它不仅是系统安全的保障，而且影响到调速性能。普通门机控制中制动器闸瓦调整不当，会导致启动时堵转、停车时开斗等现象。采用变频器后，制动器的作用不再需要调节制动功能，仅作为停止固定用，当PLC接到主令运行命令后，同时控制变频器运行的制动器松开。
由于变频器具有自动平衡负载的功能，当给定为零时，即使制动器松开，变频器也能保持负载不坠落，随着给定值的变化，变频器按加速斜率升速；当手柄回零时，变频器能按PLC软件设定的减速斜率进行电制动、减速；当接近于零速时，变频器内部的速度检测电路通过触点信号及通讯网络通知PLC，控制制动器上闸，使起升机构两电机能按相同的速度减速，并同时上闸，克服普通电控带来的制动不同步现象。由于减速是平滑的电制动，因而机械冲击大大减弱，门机晃动减小。
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