為什么要調(diào)查選型變頻器？

使用場(chǎng)景：1.5kw電機(jī)通過(guò)鏈輪鏈條帶動(dòng)臺(tái)車(chē)在直線(xiàn)導(dǎo)軌上移動(dòng)。

電機(jī)額定電流3.82A。

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

之前項(xiàng)目使用的變頻器是三菱FR-D740-2.2K

近期因?yàn)槿釪700系列缺貨漲價(jià)嚴(yán)重，考慮更換變頻器。

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

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

這個(gè)價(jià)格可以買(mǎi)到更加高檔些的變頻器了，所以開(kāi)始調(diào)查有沒(méi)有什么替代的變頻器。日本制造的機(jī)器上用的FR-E700系列，因?yàn)橹皇鞘褂昧俗冾l器的V/F調(diào)速功能，沒(méi)有用到高級(jí)的矢量控制功能，可能原因是，1：V/F已經(jīng)能滿(mǎn)足條件，矢量控制每次更換變頻器或電機(jī)都需要重新適配，不利于配件的更換。所以無(wú)錫剛開(kāi)始制造時(shí)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?yàn)橥．a(chǎn)漲價(jià)也很厲害，替代系列是FR-E800。FE-D700系列也可能會(huì)停產(chǎn)。

現(xiàn)階段無(wú)錫使用的FR-D700處于什么水平？

說(shuō)實(shí)話(huà)無(wú)錫選用的D700已經(jīng)是一個(gè)極限了（原采購(gòu)價(jià)格條件下）。

比它便宜或者和他差不多價(jià)格的，要么是國(guó)產(chǎn)臺(tái)產(chǎn)的變頻器品牌沒(méi)他響（雖然性能相差不多，但是對(duì)于銷(xiāo)售來(lái)說(shuō)還是挺重要的，供應(yīng)商清單中可以寫(xiě)三菱變頻器）要么是功能沒(méi)有FR-D700功能齊全。

三菱后來(lái)發(fā)布的FR-CS80系列，據(jù)說(shuō)是用來(lái)替代FR-D700系列的，價(jià)格比FR-D700便宜一些。

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

但是FR-CS80系列沒(méi)有內(nèi)置制動(dòng)晶體管，如果在快速停車(chē)或頻繁啟停工況下，需要追加制動(dòng)單元（無(wú)國(guó)產(chǎn)替代，二手都在500以上），而FR-D700內(nèi)置制動(dòng)晶體管和小電阻，如無(wú)法滿(mǎn)足制動(dòng)需求只需外接制動(dòng)電阻（國(guó)產(chǎn)50元/個(gè)）總體成本差異顯而易見(jiàn)。

和三菱一樣的外資品牌，價(jià)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(jī)要用2.2kw的變頻器？

這個(gè)從日本制造機(jī)器延續(xù)下來(lái)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(tái)車(chē)1.5kw的住友電機(jī)，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(gòu)價(jià)格下FR-D740-1.5K與2.2k的差價(jià)約在100元左右）

日本的理由：（推測(cè)）

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(jī)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(shí)際選大了一檔使用，查了下手冊(cè)，可能是基于以下原因。

這樣做對(duì)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(méi)有人能夠說(shuō)的清。部分人說(shuō)變頻器功率應(yīng)該和電機(jī)功率匹配，部分人說(shuō)電機(jī)功率應(yīng)該比電機(jī)功率大一檔，都沒(méi)有實(shí)錘的依據(jù)，都是憑感覺(jué)說(shuō)話(huà)。

為什么現(xiàn)在1.5kw的電機(jī)要用回1.5kw的變頻器？

價(jià)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(duì)于成本也沒(méi)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(jià)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(qián)。

倉(cāng)庫(kù)管理上：

三菱手冊(cè)上,2.2KW的變頻器推薦的斷路器是15A(實(shí)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(jī)器一般是1個(gè)1.5kw的電機(jī)+2個(gè)0.75kw的電機(jī)，如果能將2.2kw的變頻器換回1.5kw的變頻器使用，那么倉(cāng)庫(kù)庫(kù)存中就可以將16a的斷路器去掉，倉(cāng)庫(kù)管理將會(huì)簡(jiǎn)化。另外電機(jī)配線(xiàn)的粗細(xì)也可統(tǒng)一，減少庫(kù)存電纜的種類(lèi)。種類(lèi)少了，統(tǒng)一了，也方便施工時(shí)減少混淆或者確認(rèn)圖紙的時(shí)間。

規(guī)格性能上：

D700系列是07，08年左右發(fā)布的機(jī)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(mén)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(chǎng)家對(duì)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(guò)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(xiàng)參數(shù)。現(xiàn)在以這項(xiàng)參數(shù)來(lái)決定變頻器是否要選大一檔。只要我們的臺(tái)車(chē)移動(dòng)工況滿(mǎn)足對(duì)應(yīng)分類(lèi)，并且變頻器額定電流大于電機(jī)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(cè)，我們的設(shè)備種類(lèi)屬于輸送機(jī)，范圍屬于LD-HD之間，安川的手冊(cè)中明說(shuō)了起重機(jī)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(duì)應(yīng)的是三菱的ND,都是150% 60秒。加上我們的臺(tái)車(chē)運(yùn)行實(shí)測(cè)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(jī)的選型也是留有余量的。變頻器那邊可以不用放大購(gòu)買(mǎi)。

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(mén)子和安川。

每個(gè)品牌下面有低中高檔次的變頻器，價(jià)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(lái)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(mén)子V20 6SL3210-5BE21-5UV0?原先1200元，西門(mén)子漲價(jià)嚴(yán)重，現(xiàn)價(jià)不好估算

西門(mén)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(lái)說(shuō)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(dòng)電阻和濾波器都有國(guó)產(chǎn)件可用，成本比較低。

西門(mén)子雖然部分變頻器價(jià)格不貴，但是周邊配件價(jià)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(shuō)是控制性能不錯(cuò)，不過(guò)產(chǎn)品線(xiàn)太過(guò)復(fù)雜，設(shè)置使用比較接近三菱的，國(guó)產(chǎn)的配件也沒(méi)有三菱的齊全。

正當(dāng)我準(zhǔn)備在這幾款變頻器中對(duì)比參數(shù)做決定的時(shí)候，視野被一款特殊的變頻器打開(kāi)了，換了個(gè)角度來(lái)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(gè)價(jià)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(huà)，那么plc與變頻器之間的接線(xiàn)（高低速正反轉(zhuǎn)控制，報(bào)警信號(hào)及復(fù)位信號(hào)接線(xiàn)都可以取消，插根網(wǎng)線(xiàn)就行了。大大減少了接線(xiàn)的工作量。參數(shù)的設(shè)計(jì)和程序都可以很方便的從一臺(tái)機(jī)器拷貝到另一臺(tái)機(jī)器，但是接線(xiàn)確實(shí)每臺(tái)機(jī)器都少不了的。PROFINET的E840變頻器既可以與西門(mén)子1200、1500系統(tǒng)無(wú)縫銜接，又降低了接線(xiàn)人工，到后期還能節(jié)約PLC的I/O點(diǎn)數(shù)（3個(gè)變頻器可以少裝1個(gè)輸出模塊）。帶著這個(gè)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(shí)也沒(méi)錯(cuò)，只有這一款，在這個(gè)價(jià)格能做到，算是特例。

其他的最多的是西門(mén)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(huì)再確認(rèn)一次價(jià)格，看看是否是個(gè)別經(jīng)銷(xiāo)商降價(jià)促銷(xiāo)。

決定好型號(hào)之后做什么？

采購(gòu)1臺(tái)三菱FR-E840-040EPB-60，買(mǎi)回來(lái)測(cè)試，裝到實(shí)際機(jī)器上，測(cè)試PROFINET的通信是否可行？測(cè)試1.5kw變頻器驅(qū)動(dòng)1.5kw電機(jī)在各種動(dòng)作下是否變頻器會(huì)產(chǎn)生報(bào)警？如果以上兩點(diǎn)都沒(méi)有問(wèn)題的話(huà)，這個(gè)系列將作為機(jī)器以后的中檔變頻器的標(biāo)準(zhǔn)使用（1200，1500PLC時(shí)）；低擋產(chǎn)品或配合其他plc時(shí)繼續(xù)使用三菱FR-D700系列（未停產(chǎn)的話(huà)）。

來(lái)源：錢(qián)廣宇的日志

審核編輯：湯梓紅