随着人们对生产效率和产品质量要求的不断提高，对起重机性能要求亦不断提高。近年来，变频调速作为一种先进的调速方法应用于起重机，能大大提高其性能。它克服了起重机传统调速中大多存在调速范围小、速度稳定性差、无法长时间高速下放重物等缺点，使控制电路简单、触点减少，从而提高整个系统可靠性。但对于吊钩作业的电动机，由于载重下放时的特殊工作性质，使电动机处于发电状态（即第四象限）故普通变频器应用于起重机吊钩作业时，必须扩大变频器的容量和选择适当的制动电阻（或制动单元）即使如此，对要求长时间连续100%制动的场合（如塔起重机）普通变频器也不适合。为此我们在桥起重机中应用了内含能量再生功能的、可四象限运行的变频器一FRA241E型变频器。
1FR―A241E型变频器的工作原理目前市场上具有全四象限运行功能的变频器，如FR―A241E型变频器。它是日本三菱公司专为起重机类负载设计的专用变频器。其工作原理如所示。与其他变频器不同，FR―A241E再生逆变型内部有两个逆变桥。一个是普通逆变桥，完成电机运转状态时的逆变工作；另一个则为能量回馈桥，将电机处于发电运行状态时所发出的电能回馈给电网。电机在不同象限工作时，两个逆变桥的工作由变频器自动切换，故FR―A241E型变频器具有其他变频器所具备的100%连续制动力矩的功能。除此之处，FR―A241E型变频器为更适应起重机类负载的要求，设计了以下特有的功能：先进磁通矢量控制和自动调整功能通过设定先进磁通矢量控制，可以提供大的启动转矩和充足的低速转矩，适用于负载变化大的场合，使电机发挥出最大限度性能地运行。
当使用先进磁通矢量控制时，可以通过执行自动调整功能，自动计算电机常数。自动调整有离线和在线自动调整两种，离线自动调整有电机不旋转和旋转之分。其旋转速度特性的精度为：在线>离线（旋转）>离线（不旋转）>不调整。
工作原理图为保证提升上限的精确定位，接触停止控制功能使电磁制动器在电机产生保持力矩的同时制动，使上限停止时无低速抖动情况。此功能虽类似于伺服缩短功能，但时间很短。
基于负载的转矩高速频率控制功能当启动此功能后（CS端子控制，并通过设定该端子功能）在提升重物时变频器会首先测定电机的工作电流以判定负载的大小，然后自动调整运行频率。
此功能可依负载自动改变电机的运行频率，减小空载运行时间，从而大大提高工作效率。
此功能使变频器输出电磁制动器控制的时序，确保提升启动时重物不会下滑。
浅谈FR―A241E型变频器在桥式起重机中的应用白宏伟王小宇张敏\张永停2（1.河南机电高等专科学校，2.新乡市起重设备厂，河南新乡453000）―A241E型变频器内含能量再生功能，并可四象限运行，克服了普通变频器应用于起重机吊钩作业时的不足。
再生逆变电交流电抗器源变频调速时电机的运行特性曲线图桥式起重机控制线路原理图―A241E型变频器控制吊钩交器平移电机由FRA241E型变频电磁制动器分别由两个变频器的RUN端子输出信号控制。
起重机工作时，先由平移电机移动吊钩至装载重物的位置，然后放下吊钩装载重物后提升。提升时变频器先启动并低速运行，待变频器输出稳定后，输出转矩达到负载所需的转矩，电磁制动器得RUN信号后电松闸。电机低速运行一段时间后，经过设定的加速时间以后，进行加速运行，以达到预设的高速或中速（由变频器检测电机运行电流的值自动切换）。稳定运行一段距离后开始减速。当速度低于设定的刹车速度时，变频器RUN输出信号使电磁制动器失电制动，然后变频器停止信号，吊钩停稳并定位。平移电机再根据要求平移至卸载位置，放下吊钩，此时变频器工作在第IV象限，工作过程与上升时相似。
2电动机运行特性及调速特性三相异步电动机的自然特性曲线如所示。
电机运行分四个象限：三相异步电机的自然特性（第I象限）电机带动重物上升。若转子由于某种外力作用速度高于旋转磁场的速度，则电机进入第象限运行，电机处于发电状态（即回馈制动状态）吊钩放下时，电机反转且产生反向电磁力矩，并在第i象限运行。由于重物的重力产生的外力矩与电磁矩同向，电机作加速运行，此时转子速度超过旋转磁场的速度（即电机的同步速度），进入第IV象限运行，电机处于发电状态，吸收重物下降释放的势能，电机产生的电磁力矩与重力产生的外力矩相反。当二者大小相等时，即达到动态平衡（E点），电机拖动重物快速下降。
由此可见，按电机的自然特性曲线运行不能满足平稳减速的要求。
变频调速时，对于较理想的状态，电机的运行特性曲线为一簇自然特性曲线的平移曲线，如所示。提升重物时，开始的加速过程为：一b―c一d―e一f一g―h―I一一k一l一m―nop，快到位时的减速过程则为加速过程的逆过程，电机工作在第I象限。放下重物时，加速过程为A―BC―DE一F―G―H―I一一K-L-M-N-O-P，到位时的减速过程亦为其加速过程的逆过程，电机工作在第I象限、IV象限。若加减速过程中频率变化较小，则中的平移曲线间距很小，即加减速过程中冲击很小，比较平稳。
