松下變頻器

松下變頻器的全稱是“松下交流變頻調速器”，是由日本松下集團研發、生產、銷售的知名變頻器品牌，主要用於控制和調節三相交流異步電機的速度。主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成。通過改變電源的頻率來達到改變電源電壓的目的，根據電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓，進而達到節能、調速的目的，另外，松下變頻器還有很多的保護功能，如過流、過壓、過載保護等等。

頻率給定方式

松下變頻器常見的頻率給定方式主要有：操作器鍵盤給定、接點信號給定、模擬信號給定、脈衝信號給定和通訊方式給定等。這些頻率給定方式各有優缺點，須按照實際所需進行選擇設定，同時也可以根據功能需要選擇不同頻率給定方式之間的疊加和切換。

工作原理

主電路是給異步電動機提供調壓調頻電源的電力變換部分，松下變頻器的主電路大體上可分為兩類：電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流迴路的濾波是電容。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流迴路濾波是電感。它由三部分構成，將工頻電源變換為直流功率的“整流器”，吸收在變流器和逆變器產生的電壓脈動的“平波迴路”，以及將直流功率變換為交流功率的“逆變器”。

最近大量使用的是VF100系列的松下變頻器，它把工頻電源變換為直流電源。也可用兩組電晶體變流器構成可逆變流器，由於其功率方向可逆，可以進行再生運轉。

在整流器整流後的直流電壓中，含有電源6倍頻率的脈動電壓，此外逆變器產生的脈動電流也使直流電壓變動。為了抑制電壓波動，採用電感和電容吸收脈動電壓（電流）。裝置容量小時，如果電源和主電路構成器件有餘量，可以省去電感採用簡單的平波迴路。

同整流器相反，逆變器是將直流功率變換為所要求頻率的交流功率，以所確定的時間使6個開關器件導通、關斷就可以得到3相交流輸出。以電壓型pwm逆變器為例示出開關時間和電壓波形。

控制電路是給異步電動機供電（電壓、頻率可調）的主電路提供控制信號的迴路，它有頻率、電壓的“運算電路”，主電路的“電壓、電流檢測電路”，電動機的“速度檢測電路”，將運算電路的控制信號進行放大的“驅動電路”，以及逆變器和電動機的“保護電路”組成。

（1）運算電路：將外部的速度、轉矩等指令同檢測電路的電流、電壓信號進行比較運算，決定逆變器的輸出電壓、頻率。

（2）電壓、電流檢測電路：與主迴路電位隔離檢測電壓、電流等。

（3）驅動電路：驅動主電路器件的電路。它與控制電路隔離使主電路器件導通、關斷。

（4）速度檢測電路：以裝在異步電動機軸機上的速度檢測器（tg、plg等）的信號為速度信號，送入運算迴路，根據指令和運算可使電動機按指令速度運轉。

（5）保護電路：檢測主電路的電壓、電流等，當發生過載或過電壓等異常時，為了防止逆變器和異步電動機損壞，使逆變器停止工作或抑制電壓、電流值。

系列產品

VF100系列

特點：

1、力矩特性提高：具有簡單矢量控制功能、具有Auto-tuning功能；

松下變頻器VF100系列

2、操作性提高：頻率設定電位器進行了改良、可拆卸式的操作面板、具有複製參數功能的操作面板；

3、網路通信：配備RS-485通信接口、Modbus-RTU對應；

4、保護功能擴充：輸出短路保護（負載短路· 接地短路）、具有高速電流限制功能（OC跳閘減少）、耐環境性（保護結構IP20）；

5、使用性提高：裝配緊密、端子接線的施工性提高、散熱風扇可ON/OFF控制、簡易模式運轉、可通過多段速功能+定時功能（或計數功能）運轉。

VF0系列

小巧、操作簡單、可由PLC直接調節頻率的小型產品。

特點：

1、小巧：為了滿足各類機器小型化的需要，松下變頻器VF0系列實現了同類產品中最小型化；

松下變頻器VF0系列

2、操作簡單：採用了新設計的調頻電位器，使調頻操作簡單輕鬆；而且用操作盤就可容易地操作正轉/反轉；

3、可由PLC直接調節頻率：可直接接收PLC的PWM信號並可控制電動機頻率；同時可與我公司PLC（FP0等）配套使用，無需模擬I/O單元；

4、功能齊全的小型產品：8段速控制制動功能；再試功能；根據外部SW調整頻率增減和記憶功能；再生制動功能的充實；400V系列型：內置制動電路；200V系列型：內置0.4-1.5kW電阻；0.2kW電路沒有制動電阻；0.4kW是外部設定的同包裝電阻。

VF-8Z系列

工作穩定、性能卓越、低噪音設計

特點：

1、安全性：事故預防系統（用密碼控制的數據鎖定功能）；編進密碼以保持操作上的一致性；電子熱過載保護；

松下變頻器VF-8Z系列

2、可操作性：在操作面板上編制數字參數，操作十分簡單；先進的監控特性和節省空間的設計；極其精緻的設計和特別有效且詳盡的參數相結合；獨特的PWM控制可以獲得優良的低速轉矩和控制；可預設15kHz的載波頻率，超低噪音運行；

3、設備功能：寬廣的頻率選擇範圍；完善的加/減速功能；頻率跨躍特性；最大輸出電壓設定；點動運行；低頻運行平穩；過載保護功能；瞬時斷電再起動性能；

4、系統特徵：運行狀態反饋；加/減速與多速運行連動；多種速度控制方式；直流制動範圍和時間調整；主從（比例）運行。

VF0C系列

VF0C在VF0功能的基礎上變得更加方便。

特點：

1、通信功能：用來自PLC、計算機等的通信，可以進行運行、頻率控制、監控、參數的設定等；利用RS485通信還可以進行多台控制（最多31台）；

松下變頻器VF0C系列

2、PID功能：無需溫度調節器等外部調節器，即可簡單地控制運轉溫度、壓力、流量等；利用自動調諧功能，還可以自動調整設定值；

3、其他追加功能：多功能端子；監控功能；輸出信號；

4、遠程操作：如果連線遠程操作單元（選件），就可以把操作單元安裝在盤面等處進行遠程操作；

5、複製、校對功能：可以統一讀取/統一寫入變頻器主機的設定數據（複製功能）；統一讀取：可以同時全部讀取變頻器主機的設定數據，保存到操作單元的內部存儲器中；統一寫入：可以將操作單元內部存儲器上的內容全部寫入變頻器主機；可以比較變頻器主機中的設定數據和遠程操作單元內部存儲器中的設定數據（校對功能）；

6、品種擴充：在單相200V級中追加了2.2VkW；內置制動電路、電阻。

常見故障及處理

上電無顯示

在DV707系列變頻器維修中，經常會碰到的故障就是上電無顯示，排除外部電源，顯示器等因素，多數情況下是開關電源的損壞，在維修中我們可以注意到DV707系列變頻器的脈衝變壓器是較易損壞的器件，由於受到高頻導磁材料，帶負載能力，開關電源短路過流保護電路設計等一些因素的影響，在脈衝變壓器的初級繞組側易出現燒壞現象，由於脈衝變壓器的骨架設計不同於一般的升/降壓變壓器，不易拆開，往往在拆開後也會出現導磁材料裂開，連線處閉合磁場出現間隙，脈衝變壓器不能正常工作。一般情況下更換脈衝變壓器。

此外，DV707系列變頻器開關電源的設計還是有區別與其它變頻器的地方。它採用了一塊型號為MA2810的集成塊，它集成了開關功率管，以及箝位穩壓管等一些元器件於一體，使得開關電源的外圍電路減少了，但我們在維修中MA2810的損壞幾率還是比較高的。

逆變模組損壞

在VF— 7F 系列變頻器中，有時也會碰到逆變模組的損壞。較常見的現象就是變頻器在正常運行中突然失電，導致變頻器在重新上電後無法啟動電機。經檢查逆變模組損壞，究其原因主要是由於停電後變頻器還在運行指令的控制下，而此時由於電機所帶負載的消耗及變頻器自身的消耗導致中間直流電壓急劇下降，容易引起PWM調製波信號發生變化，導致功率模組的損壞，一般在這種情況下，驅動電路是不容易損壞的。更換逆變模組，變頻器就能恢復正常運行。碰到此類情況，最好能夠在控制電路上採取措施，停電瞬間封鎖變頻器輸出。

驅動電路損壞

在DV707系列變頻器的維修中經常也會碰到逆變模組損壞的同時驅動電路也已損壞。驅動電路無負壓是驅動電路損壞的常見現象。DV707系列變頻器在功率器件上選用的是富士的PIM模組，屬於IGBT類型的。大家知道IGBT大功率管是電壓導通型的，在無負壓的情況下將導致IGBT無法有效關斷，產生誤導通。負壓一般是由穩壓兩極管產生的，這也是一個最常見的損壞部位，更換之，驅動波形就應該恢復正常。

LV故障

LV故障也是在維修中經常能夠碰到的現象之一。特別是在DV700系列變頻器。在排除外部電源問題的因素後，問題比較多的應該是檢測電路故障，通過降壓電阻取樣，經光耦隔離後光耦信號送至主控制板處理。降壓電阻，隔離光耦都可能出現損壞。更換後，機器應能恢復正常。