为什么要调查选型变频器?
使用场景:1.5kw电机通过链轮链条带动台车在直线导轨上移动。
电机额定电流3.82A。
程序:自行编写程序通过高低速和正反转信号控制变频器定位,定位精度目标在±5mm。
之前项目使用的变频器是三菱FR-D740-2.2K
近期因为三菱D700系列缺货涨价严重,考虑更换变频器。
原采购价:FR-D740-2.2K 1186元 现在1560元(缺货)
原采购价:FR-D740-0.75K 873元 现在1180元
这个价格可以买到更加高档些的变频器了,所以开始调查有没有什么替代的变频器。日本制造的机器上用的FR-E700系列,因为只是使用了变频器的V/F调速功能,没有用到高级的矢量控制功能,可能原因是,1:V/F已经能满足条件,矢量控制每次更换变频器或电机都需要重新适配,不利于配件的更换。所以无锡刚开始制造时候选用的是FR-D700系列,同样具备V/F调节功能。(我们只使用了变频器的最基础的功能)
现在FR-E700系列因为停产涨价也很厉害,替代系列是FR-E800。FE-D700系列也可能会停产。
现阶段无锡使用的FR-D700处于什么水平?
说实话无锡选用的D700已经是一个极限了(原采购价格条件下)。
比它便宜或者和他差不多价格的,要么是国产台产的变频器品牌没他响(虽然性能相差不多,但是对于销售来说还是挺重要的,供应商清单中可以写三菱变频器)要么是功能没有FR-D700功能齐全。
三菱后来发布的FR-CS80系列,据说是用来替代FR-D700系列的,价格比FR-D700便宜一些。
现采购价:FR-CS84-2.2K 1150元 现采购价:FR-CS84-0.75K 850元
但是FR-CS80系列没有内置制动晶体管,如果在快速停车或频繁启停工况下,需要追加制动单元(无国产替代,二手都在500以上),而FR-D700内置制动晶体管和小电阻,如无法满足制动需求只需外接制动电阻(国产50元/个)总体成本差异显而易见。
和三菱一样的外资品牌,价格都比他贵不少。所以选择替代品也有挺大的难度的。
为什么原先1.5kw的电机要用2.2kw的变频器?
这个从日本制造机器延续下来的做法困扰我很久,但是在FR-D700的阶段并不存在这样的困扰。
我公司的理由:
首先是台车1.5kw的住友电机,其额定电流为3.82A,而FR-D740-1.5K的变频器额定输出电流为3.6A,只能选择大一档的变频器。(之前采购价格下FR-D740-1.5K与2.2k的差价约在100元左右)
日本的理由:(推测)
日本常用E系列的FR-E740-1.5K的额定电流是4.0A,大于3.82A的电机额定电流的,理论上应该是可以用的,变频器不需要选大一档的。
实际选大了一档使用,查了下手册,可能是基于以下原因。
这样做对于变频器的寿命是有好处的,但是具体好处多少,查了下网上,没有人能够说的清。部分人说变频器功率应该和电机功率匹配,部分人说电机功率应该比电机功率大一档,都没有实锤的依据,都是凭感觉说话。
为什么现在1.5kw的电机要用回1.5kw的变频器?
价格上:
原先FR-D700系列1.5kw和2.2kw的变频器才差100,选大一档使用对于成本也没什么影响。
现在别的品牌或者三菱的别的系列,1.5KW和2.2KW的变频器普遍差价在300~400左右,如果研究得出1.5KW的变频器可用,那么就可以省下一笔钱。
仓库管理上:
三菱手册上,2.2KW的变频器推荐的断路器是15A(实际用16A)的,而1.5kw和0.75kw的变频器推荐的断路器是10A的,我们的机器一般是1个1.5kw的电机+2个0.75kw的电机,如果能将2.2kw的变频器换回1.5kw的变频器使用,那么仓库库存中就可以将16a的断路器去掉,仓库管理将会简化。另外电机配线的粗细也可统一,减少库存电缆的种类。种类少了,统一了,也方便施工时减少混淆或者确认图纸的时间。
规格性能上:
D700系列是07,08年左右发布的机器,距今将近15年了。
其他品牌的变频器基本上额定输出电流都是大于3.82A的。
三菱E840/A840 1.5KW 4A(一般负载ND)
西门子V20/G120 1.5KW 4.1A(重载HO)
施耐德ATV310 1.5KW 4.1A
安川V1000/J1000 1.5KW 4.8A(重载)
虽然各厂家对于负载大小的叫法不一样,定义却差不多,都是描述变频器的过载能力。以三菱为例,分了4档,最近更新换代的变频器都有这项参数。现在以这项参数来决定变频器是否要选大一档。只要我们的台车移动工况满足对应分类,并且变频器额定电流大于电机额定电流,我判断即可用。
下面是安川的描述:
根据三菱的手册,我们的设备种类属于输送机,范围属于LD-HD之间,安川的手册中明说了起重机的平移始于一般重负载,升降属于超重负载。安川的HD对应的是三菱的ND,都是150% 60秒。加上我们的台车运行实测电流高速50HZ:2.8~3.0A,低速10HZ:3.5~3.6A,还未达到额定电流,表明电机的选型也是留有余量的。变频器那边可以不用放大购买。
选什么品牌什么系列的变频器呢?
主要还是从成本和品牌知名度上考虑。
我这边比较熟悉的变频器品牌有三菱,西门子和安川。
每个品牌下面有低中高档次的变频器,价格也都不相同。排除掉明显超预算的高档即,以1.5kw变频器为例列出来下面几款。
三菱FR-E840-040-4-60 1620元
三菱FR-A840-0052-2-60 约2500元
西门子V20 6SL3210-5BE21-5UV0 原先1200元,西门子涨价严重,现价不好估算
西门子G120C 6SL3210-1KE15-8AF2 约3500元
安川 V1000 1400元
安川 A1000 2200元
安川 H1000 2800元
总体来说还是倾向与三菱的变频器,之前用的多了设置比较熟悉,三菱的制动电阻和滤波器都有国产件可用,成本比较低。
西门子虽然部分变频器价格不贵,但是周边配件价格高很高,部分变频器的设定集成到了博图软件中。
安川据说是控制性能不错,不过产品线太过复杂,设置使用比较接近三菱的,国产的配件也没有三菱的齐全。
正当我准备在这几款变频器中对比参数做决定的时候,视野被一款特殊的变频器打开了,换了个角度来选变频器。
三菱FR-E840-040EPB-60 1500元,支持PROFINET通讯的变频器,居然比标准版的三菱E840还便宜,打破了我的固有思维,我印象中一般这种带PROFINET通信的变频器都是很贵的,现阶段大部分这个价位变频器都是只带了485或者modbus通信。如果支持PROFINET的通信的话,那么plc与变频器之间的接线(高低速正反转控制,报警信号及复位信号接线都可以取消,插根网线就行了。大大减少了接线的工作量。参数的设计和程序都可以很方便的从一台机器拷贝到另一台机器,但是接线确实每台机器都少不了的。PROFINET的E840变频器既可以与西门子1200、1500系统无缝衔接,又降低了接线人工,到后期还能节约PLC的I/O点数(3个变频器可以少装1个输出模块)。带着这个想法,我又重新检索了一遍带PROFINET通信的变频器。我的印象其实也没错,只有这一款,在这个价格能做到,算是特例。
其他的最多的是西门子的G120C,约在3500左右。
或是其他的变频器(例如三菱的A840)加装PROFINET通信卡(约1000元左右)
之后会再确认一次价格,看看是否是个别经销商降价促销。
决定好型号之后做什么?
采购1台三菱FR-E840-040EPB-60,买回来测试,装到实际机器上,测试PROFINET的通信是否可行?测试1.5kw变频器驱动1.5kw电机在各种动作下是否变频器会产生报警?如果以上两点都没有问题的话,这个系列将作为机器以后的中档变频器的标准使用(1200,1500PLC时);低挡产品或配合其他plc时继续使用三菱FR-D700系列(未停产的话)。
来源:钱广宇的日志
审核编辑:汤梓红
评论
查看更多