ROD 426.0003-3600式中：n -- 轉子的轉速；
    f --定子頻率；
    s -- 異步電動機轉差率；
    p -- 磁極對數。
    由式(1)可知，異步電動機調速的途經有改變磁極對數、改變轉差率和調整輸入頻率。改變電機的磁極對數實際上就是改變定子旋轉磁場的轉速，加上電機的磁極對數是相對固定的，所以只有通過改變定子繞組的接法來實現。但是這種方法的缺點是顯而易見的，主要是：最多只有4擋調速，不能得到最佳的運行效果，負載能力下降，工作效率下降，調速時必須改變繞組的接法，故控制電路比較復雜。改變轉差率是通過在轉子電路中串聯電阻來實現的，這種方法只能用于繞線式電機，其缺點是因為要串聯的電阻在電機外部，在電機的結構上就必須加入電刷和滑環，增加了故障率，同時調速電阻上將白白地消耗掉許多電能，調速后的機械特性比較“軟”，不理想。
    而改變電動機定子側供電電源的輸入頻率，即可改變電機的同步轉速和電機轉子額定轉速。但頻率下降會導致磁通的增加，造成磁路飽和，勵磁電流增加，功率因數下降，鐵心和線圈過熱，顯然這是不允許的。為此，要在降頻的同時還要降壓，這就要求頻率與電壓協調控制，該協調控制的裝置就稱為變頻器。在起重機上調速，電機產生的最大轉矩不能變，這就需要維持磁通不變。現在使用的精確交流控制系統多為矢量控制，其基本點是控制轉子磁鏈，以轉子磁通定向，然后分解定子電流，使之成為轉距和磁場2個分量，經過坐標變換實現正交和解耦控制。直接轉矩與矢量控制不同，它不是通過控制電流、磁鏈等量來間接控制轉矩，而是采用瞬態轉矩的控制方式，把轉矩直接作為被控制量來控制，其性能類似于他勵直流電機特性。
    3 系統工作構成
    3．1 系統組成
    MQ12T門機的變頻控制器采用日本安川公司VARISPEED G7系列變頻器，該變頻器采用了適合于起重作業的DTC直接轉矩控制理論。起升機構為雙鉤2臺90 kW 變頻電機，2臺CIMR-G7A4132變頻器；變幅機構為1臺30 kW 變頻電機，1臺CIMR-G7A4045變頻器；旋轉機構為2臺22kw 變頻電機，2臺CIMR-G7A4037變頻器；行走機構為4臺11 kW 變頻電機，起升和大車行走共用1臺CIMR-G7A4132變頻器。PLC控制器采用歐姆龍公司可編程控制器，有1個CPU模塊，1個通訊模塊，2個電源模塊，7個輸入模塊，3個輸出模塊，它與日本安川公司VARISPEED G7系列變頻器之間的數據交換。
    3．2 系統工作原理
    門機的運行過程首先是全車通電，PLC控制器和變頻器得電后，進行初始化自檢和診斷。在PI C控制器輸入模塊和輸出模塊上有相應的燈亮，代表一切正常，具備開機條件。通過PLC控制器指示燈的反應，能夠使維修人員很快的找到設備故障點。開機時PLC控制器先將接收到的駕駛室操縱桿信號，轉換為調速系統可直接處理的數字信號，然后通過Profibus現場總線網絡傳送到相應的變頻器上，在完成PLC控制器對變頻器控制的同時，還將變頻器的運行狀態，通過通訊網絡Profibus現場總線，反饋到PLC控制器上，實現對整機狀態的實時控制。變頻器將所得到的信號再處理后輸送到下端變頻電機，使電機平穩的起降、旋轉作業，最終將貨物裝卸完畢。
    3．3 電機選用
    在電動機的調速系統中，應注意電機在低速運行時的發熱和散熱的規律及狀況。普通電機主要是利用轉子上的葉片來散熱，當轉速下降時，散熱效果將變差，從而會影響電動機實際的帶負載能力。因此，電機選用變頻電機，該電機的散熱是靠一個獨立的風扇電機來完成的，這就比原使用的電機在性能上又有了很大的提高。
    4. 使用效果
    由于使用專用的DTC直接轉矩控制方式變頻器，和變頻器專用電機組成的調速系統，在性能上已經達到和超過直流伺服系統，升降、變幅、旋轉速度可精細調整，各項位置精度得到提高。采用鼠籠式變頻電機，大大減少了電機的維護工作量，同時電氣控制系統得到簡化，省去了頻繁工作的交流接觸器和電機正反轉接觸器，解決了頻繁更換元器件的問題。改造前裝卸每噸物品用電量為0．28 kW •h，改造后裝卸每噸物品用電量為0．22 kW •h，電能的消耗明顯下降，降低了生產成本。
    5. 結論
    新門機使用PLC控制器控制變頻器調速后，在調速范圍內方便連續控制，即無級調速、調速平穩、精度高、效率高等性能。使得各機構運行平穩，機械沖擊力小，延長了門機使用壽命，減少了故障發生率。省去了電機轉子側大功率電阻，減少了能耗點，達到節能降耗作用。

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