變頻器選型考慮因素

為什么要調(diào)查選型變頻器？

使用場景：1.5kw電機通過鏈輪鏈條帶動臺車在直線導(dǎo)軌上移動。

電機額定電流3.82A。

程序：自行編寫程序通過高低速和正反轉(zhuǎn)信號控制變頻器定位，定位精度目標(biāo)在±5mm。

之前項目使用的變頻器是三菱FR-D740-2.2K

近期因為三菱D700系列缺貨漲價嚴(yán)重，考慮更換變頻器。

原采購價：FR-D740-2.2K 1186元 ????現(xiàn)在1560元（缺貨）

原采購價：FR-D740-0.75K 873元 ????現(xiàn)在1180元

這個價格可以買到更加高檔些的變頻器了，所以開始調(diào)查有沒有什么替代的變頻器。日本制造的機器上用的FR-E700系列，因為只是使用了變頻器的V/F調(diào)速功能，沒有用到高級的矢量控制功能，可能原因是，1：V/F已經(jīng)能滿足條件，矢量控制每次更換變頻器或電機都需要重新適配，不利于配件的更換。所以無錫剛開始制造時候選用的是FR-D700系列，同樣具備V/F調(diào)節(jié)功能。（我們只使用了變頻器的最基礎(chǔ)的功能）

現(xiàn)在FR-E700系列因為停產(chǎn)漲價也很厲害，替代系列是FR-E800。FE-D700系列也可能會停產(chǎn)。

現(xiàn)階段無錫使用的FR-D700處于什么水平？

說實話無錫選用的D700已經(jīng)是一個極限了（原采購價格條件下）。

比它便宜或者和他差不多價格的，要么是國產(chǎn)臺產(chǎn)的變頻器品牌沒他響（雖然性能相差不多，但是對于銷售來說還是挺重要的，供應(yīng)商清單中可以寫三菱變頻器）要么是功能沒有FR-D700功能齊全。

三菱后來發(fā)布的FR-CS80系列，據(jù)說是用來替代FR-D700系列的，價格比FR-D700便宜一些。

現(xiàn)采購價：FR-CS84-2.2K 1150元 ??現(xiàn)采購價：FR-CS84-0.75K 850元

但是FR-CS80系列沒有內(nèi)置制動晶體管，如果在快速停車或頻繁啟停工況下，需要追加制動單元（無國產(chǎn)替代，二手都在500以上），而FR-D700內(nèi)置制動晶體管和小電阻，如無法滿足制動需求只需外接制動電阻（國產(chǎn)50元/個）總體成本差異顯而易見。

和三菱一樣的外資品牌，價格都比他貴不少。所以選擇替代品也有挺大的難度的。

為什么原先1.5kw的電機要用2.2kw的變頻器？

這個從日本制造機器延續(xù)下來的做法困擾我很久，但是在FR-D700的階段并不存在這樣的困擾。

我公司的理由：

首先是臺車1.5kw的住友電機，其額定電流為3.82A,而FR-D740-1.5K的變頻器額定輸出電流為3.6A，只能選擇大一檔的變頻器。（之前采購價格下FR-D740-1.5K與2.2k的差價約在100元左右）

日本的理由：（推測）

日本常用E系列的FR-E740-1.5K的額定電流是4.0A，大于3.82A的電機額定電流的，理論上應(yīng)該是可以用的，變頻器不需要選大一檔的。

實際選大了一檔使用，查了下手冊，可能是基于以下原因。

這樣做對于變頻器的壽命是有好處的，但是具體好處多少，查了下網(wǎng)上，沒有人能夠說的清。部分人說變頻器功率應(yīng)該和電機功率匹配，部分人說電機功率應(yīng)該比電機功率大一檔，都沒有實錘的依據(jù)，都是憑感覺說話。

為什么現(xiàn)在1.5kw的電機要用回1.5kw的變頻器？

價格上：

原先FR-D700系列1.5kw和2.2kw的變頻器才差100，選大一檔使用對于成本也沒什么影響。

現(xiàn)在別的品牌或者三菱的別的系列，1.5KW和2.2KW的變頻器普遍差價在300~400左右，如果研究得出1.5KW的變頻器可用，那么就可以省下一筆錢。

倉庫管理上：

三菱手冊上,2.2KW的變頻器推薦的斷路器是15A(實際用16A)的，而1.5kw和0.75kw的變頻器推薦的斷路器是10A的，我們的機器一般是1個1.5kw的電機+2個0.75kw的電機，如果能將2.2kw的變頻器換回1.5kw的變頻器使用，那么倉庫庫存中就可以將16a的斷路器去掉，倉庫管理將會簡化。另外電機配線的粗細(xì)也可統(tǒng)一，減少庫存電纜的種類。種類少了，統(tǒng)一了，也方便施工時減少混淆或者確認(rèn)圖紙的時間。

規(guī)格性能上：

D700系列是07，08年左右發(fā)布的機器，距今將近15年了。

其他品牌的變頻器基本上額定輸出電流都是大于3.82A的。

三菱E840/A840 1.5KW 4A(一般負(fù)載ND)

西門子V20/G120 1.5KW 4.1A(重載HO)

施耐德ATV310 1.5KW 4.1A

安川V1000/J1000 1.5KW 4.8A(重載）

雖然各廠家對于負(fù)載大小的叫法不一樣，定義卻差不多，都是描述變頻器的過載能力。以三菱為例，分了4檔，最近更新?lián)Q代的變頻器都有這項參數(shù)。現(xiàn)在以這項參數(shù)來決定變頻器是否要選大一檔。只要我們的臺車移動工況滿足對應(yīng)分類，并且變頻器額定電流大于電機額定電流，我判斷即可用。?

下面是安川的描述：

根據(jù)三菱的手冊，我們的設(shè)備種類屬于輸送機，范圍屬于LD-HD之間，安川的手冊中明說了起重機的平移始于一般重負(fù)載，升降屬于超重負(fù)載。安川的HD對應(yīng)的是三菱的ND,都是150% 60秒。加上我們的臺車運行實測電流高速50HZ:2.8~3.0A,低速10HZ：3.5~3.6A，還未達(dá)到額定電流，表明電機的選型也是留有余量的。變頻器那邊可以不用放大購買。

選什么品牌什么系列的變頻器呢？

主要還是從成本和品牌知名度上考慮。

我這邊比較熟悉的變頻器品牌有三菱，西門子和安川。

每個品牌下面有低中高檔次的變頻器，價格也都不相同。排除掉明顯超預(yù)算的高檔即，以1.5kw變頻器為例列出來下面幾款。

三菱FR-E840-040-4-60 1620元

三菱FR-A840-0052-2-60?約2500元

西門子V20 6SL3210-5BE21-5UV0?原先1200元，西門子漲價嚴(yán)重，現(xiàn)價不好估算

西門子G120C 6SL3210-1KE15-8AF2?約3500元

安川?V1000 1400元

安川?A1000 2200元

安川?H1000 2800元

總體來說還是傾向與三菱的變頻器，之前用的多了設(shè)置比較熟悉，三菱的制動電阻和濾波器都有國產(chǎn)件可用，成本比較低。

西門子雖然部分變頻器價格不貴，但是周邊配件價格高很高，部分變頻器的設(shè)定集成到了博圖軟件中。

安川據(jù)說是控制性能不錯，不過產(chǎn)品線太過復(fù)雜，設(shè)置使用比較接近三菱的，國產(chǎn)的配件也沒有三菱的齊全。

正當(dāng)我準(zhǔn)備在這幾款變頻器中對比參數(shù)做決定的時候，視野被一款特殊的變頻器打開了，換了個角度來選變頻器。

三菱FR-E840-040EPB-60 1500元,支持PROFINET通訊的變頻器，居然比標(biāo)準(zhǔn)版的三菱E840還便宜，打破了我的固有思維，我印象中一般這種帶PROFINET通信的變頻器都是很貴的，現(xiàn)階段大部分這個價位變頻器都是只帶了485或者modbus通信。如果支持PROFINET的通信的話，那么plc與變頻器之間的接線（高低速正反轉(zhuǎn)控制，報警信號及復(fù)位信號接線都可以取消，插根網(wǎng)線就行了。大大減少了接線的工作量。參數(shù)的設(shè)計和程序都可以很方便的從一臺機器拷貝到另一臺機器，但是接線確實每臺機器都少不了的。PROFINET的E840變頻器既可以與西門子1200、1500系統(tǒng)無縫銜接，又降低了接線人工，到后期還能節(jié)約PLC的I/O點數(shù)（3個變頻器可以少裝1個輸出模塊）。帶著這個想法，我又重新檢索了一遍帶PROFINET通信的變頻器。我的印象其實也沒錯，只有這一款，在這個價格能做到，算是特例。

其他的最多的是西門子的G120C，約在3500左右。

或是其他的變頻器(例如三菱的A840)加裝PROFINET通信卡(約1000元左右）

之后會再確認(rèn)一次價格，看看是否是個別經(jīng)銷商降價促銷。

決定好型號之后做什么？

采購1臺三菱FR-E840-040EPB-60，買回來測試，裝到實際機器上，測試PROFINET的通信是否可行？測試1.5kw變頻器驅(qū)動1.5kw電機在各種動作下是否變頻器會產(chǎn)生報警？如果以上兩點都沒有問題的話，這個系列將作為機器以后的中檔變頻器的標(biāo)準(zhǔn)使用（1200，1500PLC時）；低擋產(chǎn)品或配合其他plc時繼續(xù)使用三菱FR-D700系列（未停產(chǎn)的話）。

來源：錢廣宇的日志

審核編輯：湯梓紅