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浙江仟跃电气有限公司
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三菱变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。三菱变频器主要采用交—直—交方式（VVVF变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。三菱变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。
工作原理：
1、主回路：电抗器的作用是防止三菱变频器产生的高次谐波通过电源的输入回路返回到电网从而影响其他的受电设备，需要根据三菱变频器的容量大小来决定是否需要加电抗器；滤波器是安装在三菱变频器的输出端，减少三菱变频器输出的高次谐波，当三菱变频器到电机的距离较远时，应该安装滤波器。虽然三菱变频器本身有各种保护功能，但缺相保护却并不**，断路器在主回路中起到过载，缺相等保护，选型时可按照三菱变频器的容量进行选择。可以用三菱变频器本身的过载保护代替热继电器。
2、控制回路：具有工频变频的手动切换，以便在变频出现故障时可以手动切工频运行，因输出端不能加电压，固工频和变频要有互锁。
常见类型：
一、FR-D700系列：FR-D700系列变频器是紧凑型多功能变频器。
1、功率范围：0.4~7.5KW；
2、通用磁通矢量控制，1Hz时150%转矩输出；
3、采用**命元器件；
4、内置Modbus-RTU协议；
5、内置制动晶体管；
6、扩充PID，三角波功能；
7、带安全停止功能。
二、FR-E700系列：FR-E700系列变频器是经济型高性能变频器。
1、功率范围：0.1~15KW；
2、先进磁通矢量控制，0.5Hz时200%转矩输出；
3、扩充PID，柔性PWM；
4、内置Modbus-RTU协议；
5、停止精度提高；
6、加选件卡FR-A7NC，可以支持CC-Link通讯；
7、加选件卡FR-A7NL，可以支持LONWORKS通讯；
8、加选件卡FR-A7ND，可以支持Deveice Net通讯；
9、加选件卡FR-A7NP，可以支持Profibus-DP通讯。
三、FR-A740系列
1、闭环时可进行高精度的转矩/速度/位置控制；
2、无传感器矢量控制可实现转矩/速度控制；
3、内置PLC功能（特殊型号）；
4、使用**命元器件，内置EMC滤波器；
5、强大的网络通讯功能，支持DeviceNet，Profibus-DP，Modbus等协议。
四、FR-F740系列
1、功率范围：37~220KW；
2、简易磁通矢量控制方式，实现3Hz时输出转矩达120%；
3、采用励磁控制方式，实现更高节能运行；
4、内置PID，变频器/工频切换和可以实现多泵循环运行功能；
5、内置独立的RS485通讯口；
6、使用**命元器件；
7、内置噪声滤波器（75K以上）；
8、带有节能监控功能，节能效果一目了然。
FR-E540系列
1、功率范围：0.4~7.5KW（三相380V FR-E540系列）；
2、采用磁通矢量控制，实现1Hz运行150%转矩输出；
3、PID，15段速度等多功能选择；
4、内置独立RS485通讯口；
5、柔性PWM，实现更低噪音运行；
6、可选择FR-PA02-02简易型面板或FR-PU04-CH型LCD显示面板。
选型方法
由于电力电子技术的不断发展和进步，新的控制理论提出与完善，是交流调速传动、尤其是采用性能优异的三菱变频调速传动得到了飞速发展，因此在实际工作中采用三菱变频器+变频电机的情况越来越多，因此如何正确选择三菱变频器对机械设备的正常调试运行至关重要，选型方法如下：
1、根据机械设备的负载转矩特性来选择三菱变频器
在实践中常常将机械设备根据负载转矩特性不同，分为如下三类：
（1）恒转矩负载
（2）恒功率负载
（3）流体类负载
2、根据负载特性选取适当控制方式的三菱变频器
三菱变频器的控制方式主要分为：V/f控制，包括开环和闭环；矢量控制，包括无速度传感器和带速度传感器控制；直接转矩控制；三种方式的优缺点如下：
V/f开环控制
优点：结构简单，调节容易，可用于通用鼠笼型异步电机；
缺点：低速力矩难保证，不能采用力矩控制，调速范围小；
主要采用场合：一般的风机，泵类节能调速或一台变频器带多台电机传动场合。
V/f闭环控制
优点：结构简单，调速精度比较高，可用于通用性异步电机；
缺点：低速力矩难保证，不能采用力矩控制，调速范围小，要增加速度传感器；
主要采用场合：用于保持压力，温度，流量，PH定值等过程场合。
无速度传感器的矢量控制
优点：不需要速度传感器，力矩响应好、结构简单，速度控制范围较广；
缺点：需要设定电机参数，须有自动测试功能；
采用场合：一般工业设备，大多数调速场合。
带有速度传感器的矢量控制
优点：力矩控制性能良好，力矩响应好，调速精度高，速度控制范围大；
缺点：需要正确设定电机参数，需要自动测试功能，要高精度速度传感器；
使用场合：要求精确控制力矩和速度的高动态性能应用场合。
直接转矩控制
优点：不需要速度传感器，力矩响应好，结构较简单，速度控制范围较大；
缺点：需要设定电机参数，须有自动测试功能；
采用场合：要求精确控制力矩的高动态性能应用场合，如起重机、电梯、轧机等。
3、根据使用安装环境选用三菱变频器的防护结构
三菱变频器的防护结构要与其安装环境相适应，这就要考虑环境温度、湿度、粉尘、酸碱度、腐蚀性气体等因素，这样与三菱变频器能否长期、稳定、安全、可靠的运行关系重大。三菱变频器的防护结构主要包括：
开放型IP00
封闭型IP20、IP21
密封型IP40、IP41
密闭型IP54、IP55
注意事项：
1、根据负载特性选择变频器，如负载为恒转矩负载需选择siemens MMV/MDV 变频器，如负载为风机、泵类负载应选择siemens ECO变频器。
2、选择变频器时应以实际电机电流值作为变频器选择的依据，电机的额定功率只能作为参考。另外应充分考虑变频器的输出含有高次谐波，会造成电动机的功率因数和效率都会变坏。因此，用变频器给电动机供电与用工频电网供电相比较，电动机的电流增加10%而温升增加约20%。所以在选择电动机和变频器时，应考虑到这中情况，适当留有裕量，以防止温升过高，影响电动机的使用寿命。
3、变频器若要长电缆运行时，此时应该采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响，避免变频器出力不够。所以变频器应放大一档选择或在变频器的输出端安装输出电抗器。
4、当变频器用于控制并联的几台电机时，一定要考虑变频器到电动机的电缆的长度总和在变频器的容许范围内。如果**过规定值，要放大一档或两档来选择变频器。另外在此种情况下，变频器的控制方式只能为V/F控制方式，并且变频器无法保护电动机的过流、过载保护，此时需在每台电动机上加熔断器来实现保护。
5、对于一些特殊的应用场合，如高环境温度、高开关频率、高海拔高度等，此时会引起变频器的降容，变频器需放大一档选择。
6、使用变频器控制高速电机时，由于高速电动机的电抗小，高次谐波亦增加输出电流值。因此，选择用于高速电动机的变频器时，应比普通电动机的变频器稍大一些。
7、变频器用于变较电动机时，应充分注意选择变频器的容量，使其额定电流在变频器的额定输出电流以下。另外，在运行中进行较数转换时，应先停止电动机工作，否则会造成电动机空转，恶劣时会造成变频器损坏。
8、驱动防爆电动机时，变频器没有防爆构造，应将变频器设置在危险场所之外。
9、使用变频器驱动齿轮减速电动机时，使用范围受到齿轮转动部分润滑方式的制约。润滑油润滑时，在低速范围内没有限制；在**过额定转速以上的高速范围内，有可能发生润滑油用光的危险。因此，不要**过转速容许值。
10、变频器驱动绕线转子异步电动机时，大多是利用已有的电动机。
绕线电动机与普通的鼠笼电动机相比，绕线电动机绕组的阻抗小。因此，容易发生由于纹波电流而引起的过电流跳闸现象，所以应选择比通常容量稍大的变频器。一般绕线电动机多用于飞轮力矩GD2较大的场合，在设定加减速时间时应多注意。
11、变频器驱动同步电动机时，与工频电源相比，降低输出容量10%～20%，变频器的连续输出电流要大于同步电动机额定电流与同步牵入电流的标幺值的乘积。
12、对于压缩机、振动机等转矩波动大的负载和油压泵等有峰值负载情况下，如果按照电动机的额定电流或功率值选择变频器的话，有可能发生因峰值电流使过电流保护动作现象。因此，应了解工频运行情况，选择比其电流更大的额定输出电流的变频器。变频器驱动潜水泵电动机时，因为潜水泵电动机的额定电流比通常电动机的额定电流大，所以选择变频器时，其额定电流要大于潜水泵电动机的额定电流。
13、当变频器控制罗茨风机时，由于其起动电流很大，所以选择变频器时一定要注意变频器的容量是否足够大。
14、选择变频器时，一定要注意其防护等级是否与现场的情况相匹配。否则现场的灰尘、水汽会影响变频器的长久运行。
15、单相电动机不适用变频器驱动。
常见故障分析
1、UVT故障
UVT为欠压故障，相信很多客户在使用中还是会碰到这样的问题，常见的欠压检测点都是直流母线侧的电压，经大阻值电阻分压后采样一个低电压值，与标准电压值比较后输出电压正常信号，过压信号或是欠压信号。对于三菱A500系列变频器电压信号的采样值则是从开关电源侧取得的，并经过光电耦合器隔离，在维修过程中，发现光耦的损坏在造成欠压故障的原因中占有了很大的比重。
2、E6、E7故障
E6、E7故障对于广大用户来说一定不陌生，这是一个比较常见的三菱变频器典型故障，当然损坏原因也是多方面的。
集成电路1302H02损坏。这是一块集成了驱动波形转换，以及多路检测信号于一体的IC集成电路，并有多路信号和CPU板关联，在很多情况下，此集成电路的任何一路信号出现问题都有可能引起E6、E7报警；
信号隔离光耦损坏。在IC集成电路1302H02与CPU板之间有多路强弱信号需要隔离，隔离光耦的损坏在元器件的损坏比例中还是相对较高的，所以在出现E6、E7报警时，也要考虑到是否是此类因素造成的；
接插件损坏或接插件接触不良。由于CPU板和电源板之间的连接电缆经过几次弯曲后容易出现折断，虚焊等现象，在插头侧如果使用不当也易出现插脚弯曲折断等现象。以上一些原因也都可能造成E6、E7故障的出现。
3、常见系列产品故障
市场上正在推广使用的就是A700系列、E700系列、F700系列和D700系列。
对于A700系列，有时会碰到UV（欠压）故障，可以检查一下整流回路。A700系列7.5kW以下变频器的整流桥内置一个可控硅，变频器在正常运行时用于切断充电电阻，内置可控硅的损坏会导致欠压故障的出现。开关电源损坏也是A700系列变频器的常见故障，而常见的损坏器件就是一块M51996波形发生器芯片，此芯片的损坏通常是由于工作电压的突变而导致的。较容易出现问题的地方主要有芯片14脚的电源，调整电压基准值的7脚，反馈检测的5脚，以及波形输出的2脚等。此外，在平时维修中，还会经常碰到CPU板的损坏。常见的故障报警有E6、E7，而损坏器件也主要集中在CPU板的程序存储芯片，以及一些接口芯片上。
对于E700系列变频器，碰到的常见故障有Fn故障，此故障主要由于风扇的损坏而引起的。但变频器在有报警的时候并不封锁输出。
功率模块的损坏，也是主要出现在E700系列变频器。对于小功率的变频器，由于是集成了功率器件，检测电路于一体的智能模块，当模块损坏时只能更换，但维修成本较高，已无维修价值。而对于5.5KW，7.5KW的E500系列变频器，选用7MBR系列的PIM功率模块，更换的成本相对较低，对此类变频器的损坏可以做一些维修。
早期产品故障
由于三菱变频器进入中国市场较早，所以有些老的产品仍在使用。早期能碰到的产品主要包括Z系列和A200系列的变频器。
小功率Z024系列变频器常见的故障现象有OC、ERR、无显示等。
OC引起的原因主要有以下两种可能。
1、驱动电路老化
由于较长年限的使用，必然导致元器件的老化，从而引起驱动波形发生畸变，输出电压也就不稳定了，所以经常一运行就出现OC报警。
2、IPM模块的损坏也会引起OC报警
Z024系列的机器使用的功率模块不仅含有过流，欠压等检测电路，而且还包含有放大驱动电路，所以不管是检测电路的损坏，驱动电路的损坏,以及大功率晶体管的损坏都有可能引起OC报警。
3、无显示故障的原因则多数是由于开关电源厚膜的损坏引起的。
4、ERR故障是一个欠压故障，通常是由于电压检测回路电阻或连线出现问题而导致故障的产生，而不是实际输入电压真的出现欠电压。A200系列的OC故障多数是由于驱动电路的损坏而引起的，它的驱动电路采用了一块陶瓷封装的厚膜电路，这给维修带来了一定的困难，其厚膜电路主要是基于一块驱动光耦而设计的电路。
5、此外，还会碰到一些LV故障，欠压故障的出现也多半由于母线检测电路出现了故障，三菱变频器也为此设计了一块用于检测电压和电流的厚膜电路。开关电源脉冲变压器的损坏也是A200系列变频器的一个常见故障，由于开关电源输出负载的短路，或母线电压的突变而导致脉冲变压器初，次级绕组的损坏。
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