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
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