卷扬机（又叫绞车）是由人力或机械动力驱动卷筒、卷绕绳索来完成牵引工作的装置。可以垂直提升、水平或倾斜拽引重物。卷扬机分为手动卷扬机和电动卷扬机两种。现在以电动卷扬机为主。电动卷扬机由电动机、联轴节、制动器、齿轮箱和卷筒组成，共同安装在机架上。对于起升高度和装卸量大工作频繁的情况，调速性能好，能令空钩快速下降。对安装就位或敏感的物料，能用较小速度。

系统机械部分构成：
　　高炉上料机主要有两种：斜桥料车上料机和带式上料机。对于3000m以下的高炉或使用热烧结矿的高炉，目前还是以斜桥式料车上料机为主。斜桥式上料机主要由斜桥、料车、卷扬机三部分组成，由一台卷扬机拖动两台料车，料车位于轨道斜面上，互为上行、下行，即其中一台料车载料上行，另一台为空车下行，空车重量相当于一个平衡锤，平衡了重料车的车厢自重，运行过程中电机始终处于电动状态，免去了电动机处于发电运行状态所带来的种种问题。

系统电气部分构成：
　　传统系统由绕线式电机拖动，转子回路靠切换电阻实现速度调整，通过主令控制器（与电机同轴连接）采集料车的位置，控制电阻的投入切除，同时控制机械抱闸的开闭。现在改为由PLC与变频器相互配合来控制电机的速度及抱闸的开闭。

原系统存在的问题：

　　1）电机转子串电阻调速属能耗转差调速。能耗大，调速范围小，平滑性差，低速机械特性软，并且转速越低，机械特性越软，消耗在电阻中能量比例越大，极不经济，电网电压的高低对速度影响很大。
　　2）接触器互锁控制系统在频繁切换情况下，冲击电流大，接触器触头易烧损，转子所串电阻易烧损；对减速机、连轴器、钢丝绳的机械冲击大，使用寿命短；
　　3）系统抱闸是在运行状态下进行的，对制动器损害很大，闸皮磨损严重。
　　4）料车上料品种不一样，停车减速不平稳，减速时间不易控制， 加上卷扬机钢丝绳松紧程度不一致，有时出现料车“挂顶”事故，严重影响了生产。

变频器的选用
　　变频器的容量及选型,大体上,应注意以下几个方面的问题:
　　1）高炉卷扬系统具有恒转矩特性,重载启动，变频器的容量应按运行过程中可能出现的大工作电流来选择。即IN＞I Mmax 式中，IN为变频器额定电流；I Mmax为电动机的大工作电流。变频器的过载能力通常为1.5倍/1min，这只是对于在电动机的启动或制动过程才有意义，不能作为变频器选型的大电流来考虑。因此，在选择变频器容量时，应比变频器说明书中的配用电动机容量加大一档至二档，并应具有无反馈矢量控制功能。使电动机在整个调速范围内，具有真正的恒转矩，满足负载特性要求。
　　2）制动问题 从料车的速度及加速度可以看出，料车在减速或定位停车时，应注意选择相应的制动单元及制动电阻，使变频器直流回路的泵升电压UD保持在允许范围内。
　　3）控制与保护 料车卷扬系统是炼铁生产中的重要环节，因此拖动控制系统系统应保持安全可靠。高炉炼铁生产现场环境较为恶劣。因此，系统的故障检测和诊断应完善。对于变频器自身故障由故障报警输出点动作，当故障发生时，故障继电器开点闭合，控制回路断开，立即关闭机械抱闸，以防止料车下滑。

变频器控制原理图及相关参数：

从改造后运行来看，效果非常明显。
　　1）系统采用多段速度控制，启动冲击小，可以缓启缓停，减少了电机启动时对变速齿轮的冲击，卷扬机的启动、制动、加速、减速等过程更加平稳快速，减少负载的波动；操作灵活易掌握。
　　2）变频调速系统具有完善的安全保护功能。如欠压、过压、过转矩、过电流保护等，使整个电控系统的可靠性、安全性得到保证。由于系统为零速制动，制动器无相对转动摩擦，所以使用寿命理论上为无穷大，实际上至少延长十几倍。
　　3）由于电动机启动电流限制得较小，频繁启动和停止时电动机热耗减少、寿命延长；液压制动器和手动制动器在低速时操作，其减少闸皮的磨损延长使用寿命，保养时间和费用都得以减少。卷扬机钢丝绳的使用寿命也明显延长。
　　4）停车位置准确，重车、空车停车位置基本一致。 
　　5）变频调速系统对原调速系统的改造 为了确保安全可靠，让变频调速系统与原调速系统并存，互为备用，随时可以切换。同时为了让操作者不改变操作习惯，工、变频系统都用原操作机构操作。
　　6）由于去掉了外接启动电阻，因而提高了系统的用电效率，经测算节电率达25％以上。

　　高炉炼铁生产中，上料系统是设备的重要组成部分，其可靠性直接影响到生产效率及经济效益。本文对变频器在该系统变频改造部分的应用，以及该系统的传控部分进行讨论，经过使用前后效果的对比，可以看出对卷扬机设备原调速系统进行变频调速改造的好处，效果非常明显。