富士變頻器FRN75P11S-4CX

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富士變頻器全稱為“富士交流變頻調(diào)速器”，是由富士電機(jī)株式會社研發(fā)、生產(chǎn)、銷售的世界變頻器品牌之一，在世界各地占有率比較高。主要用于三相異步交流電機(jī)，用于控制和調(diào)節(jié)電機(jī)速度。富士變頻器主要由整流、濾波、逆變、制動單元、驅(qū)動單元、檢測單元等微處理單元組成。通過改變電源的頻率來達(dá)到改變電源電壓的目的，根據(jù)電機(jī)的實(shí)際需要來提供其所需要的電源電壓，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能、調(diào)速的目的。

工作原理編輯

主電路是給異步電動機(jī)提供調(diào)壓調(diào)頻電源的電力變換部分，

  富士變頻器（圖1）

富士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，直流回路的濾波是電容。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路濾波是電感。它由三部分構(gòu)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(chǎn)生的電壓脈動的“平波回路”，以及將直流功率變換為交流功率的“逆變器”。

在整流器整流后的直流電壓中，含有電源6倍頻率的脈動電壓，此外逆變器產(chǎn)生的脈動電流也使直流電壓變動。為了抑制電壓波動，采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(gòu)成器件有余量，可以省去電感采用簡單的平波回路。

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，

  富士變頻器（圖2）

以所確定的時間使6個開關(guān)器件導(dǎo)通、關(guān)斷就可以得到3相交流輸出。

控制電路是給異步電動機(jī)供電（電壓、頻率可調(diào)）的主電路提供控制信號的回路，它有頻率、電壓的“運(yùn)算電路”，主電路的“電壓、電流檢測電路”，電動機(jī)的“速度檢測電路”，將運(yùn)算電路的控制信號進(jìn)行放大的“驅(qū)動電路”，以及逆變器和電動機(jī)的“保護(hù)電路”組成。

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

2、電壓、電流檢測電路：與主回路電位隔離檢測電壓、電流等。

3、驅(qū)動電路：驅(qū)動主電路器件的電路。它與控制電路隔離使主電路器件導(dǎo)通、關(guān)斷。

4、速度檢測電路：以裝在異步電動機(jī)軸機(jī)上的速度檢測器（tg、plg等）的信號為速度信號，送入運(yùn)算回路，根據(jù)指令和運(yùn)算可使電動機(jī)按指令速度運(yùn)轉(zhuǎn)。

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

富士變頻器是由取得環(huán)境管理系統(tǒng)ISO14001認(rèn)證的工廠制造高性能和多功能的理想結(jié)合動態(tài)轉(zhuǎn)矩矢量控制能在各種運(yùn)行條件下實(shí)現(xiàn)對電動機(jī)的*控制。

動態(tài)轉(zhuǎn)矩矢量控制動態(tài)轉(zhuǎn)矩矢量控制是一種*的驅(qū)動控制技術(shù)?？刂葡到y(tǒng)高速計算電動機(jī)驅(qū)動負(fù)載所需功率，*控制電壓和電流矢量，zui大限度地發(fā)揮電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。● 按照動態(tài)轉(zhuǎn)矩矢量控制方式，能配合負(fù)載實(shí)現(xiàn)在zui短時間內(nèi)平穩(wěn)地加減速。● 使用高速CPU能快速響應(yīng)急變負(fù)載和及時檢知再生功率，設(shè)有控制減速時間的再生回 避功能，實(shí)現(xiàn)無跳閘自動減速過程。● 采用富士獨(dú)自開發(fā)的控制方式，在0.5Hz能輸出200%高起動轉(zhuǎn)矩（￡ 22kW）。* 30kW以上時為180% 。

帶PG反饋更高性能的控制系統(tǒng)● 使用PG反饋卡（選件）構(gòu)成帶PG反饋的矢量控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)更高性能、更高精度的 運(yùn)行。- 速度控制范圍：1：1200- 速度控制精度：±0.02%- 速度響應(yīng)：40Hz

電動機(jī)低轉(zhuǎn)速時脈動大大減小● 采用動態(tài)轉(zhuǎn)矩矢量控制，結(jié)合富士專有的數(shù)字AVR，實(shí)現(xiàn)電動機(jī)低轉(zhuǎn)速（1Hz）運(yùn)行時的轉(zhuǎn)速脈動比以前機(jī)種減小1/2以上。

新方式在線自整定系統(tǒng)● 在電動機(jī)運(yùn)行過程中常時進(jìn)行自整定，常時核對電動機(jī)特性變化，實(shí)現(xiàn)高精度速度控制。● 第2電動機(jī)亦有自整定功能。1臺變頻器切換運(yùn)行2臺電動機(jī)時，保證2臺電動機(jī)都 能高精度運(yùn)行。

優(yōu)良的環(huán)境兼容性● 采用低噪聲控制電源系統(tǒng)，大大減小對周圍傳感器等設(shè)備的噪聲干擾影響。● 標(biāo)準(zhǔn)裝有連接抑制高次諧波電流的DC電抗器端子。● 連接選件EMC濾波器后，能符合歐洲EMC指令。

節(jié)能功能的提高● 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)有風(fēng)機(jī)、泵等*自動節(jié)能運(yùn)行模式。采用使電動機(jī)損耗降至zui小的新控制方式，取得更好的節(jié)能效果。

更方便使用的鍵盤面板● 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)有復(fù)寫功能，能容易地將1臺變頻器的功能碼數(shù)據(jù)復(fù)寫至其他變頻器。● 顯示器標(biāo)準(zhǔn)可選擇3種語言（中文、英文和日文），便于國內(nèi)外配套使用。● 可簡單地由鍵盤面板或外部接點(diǎn)信號進(jìn)行點(diǎn)動（JOG）運(yùn)行操作。● 使用延伸電纜選件（CBIII - 10R - □□），可簡單地實(shí)遠(yuǎn)方操作。

完整的產(chǎn)品系列● 適應(yīng)不同用途，提供兩種系列，一般工業(yè)用的G11S系列和風(fēng)機(jī)、泵用的P11S系列。● G11S系列容量范圍為0.2～315kW，風(fēng)機(jī)、泵用P11S系列為7.5～400kW。機(jī)種規(guī)格齊全。

符合標(biāo)準(zhǔn)（EC指令、TUV、UL / cUL）● 標(biāo)準(zhǔn)系列符合使用于歐洲地區(qū)、北美地區(qū)和加拿大地區(qū)的EC指令（CE標(biāo)志）、TUV認(rèn)證（￡ 22kW）、UL規(guī)格、cUL規(guī)格。

適應(yīng)各種環(huán)境的結(jié)構(gòu)● 對￡ 22kW標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品采用全封閉結(jié)構(gòu)IP40，耐環(huán)境性能好。● 對￡ 22kW變頻器，允許橫向密集安裝，節(jié)省控制盤的安裝空間。另外對￡ 7.5kW，變頻器的高度統(tǒng)一為260mm，使用多臺不同容量的變頻器時，安裝盤設(shè)計容易。● 提供可選防水型IP65（￡ 7.5kW）和IP54（11～22kW），適用于食品機(jī)械、木工機(jī)械、化工機(jī)械等有粉塵和水份的環(huán)境。

各種通信功能● 標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)裝接口RS485，由此可由個人計算機(jī)向變頻器輸入運(yùn)行命令和設(shè)定功能碼數(shù)據(jù)等。● 設(shè)有萬用DI / DO功能，變頻器的輸入/輸出端子狀態(tài)（接點(diǎn)信號的有無）能傳送*位機(jī)和受其監(jiān)控，這樣可簡化FA系統(tǒng)。● 可連接現(xiàn)場總線：Profibus - DP、Interbus - S、Device Net、Modbus Plus（選件）等。

豐富的實(shí)用功能 用于風(fēng)機(jī)、泵等………PID控制功能 變頻器風(fēng)扇ON / OFF控制 商用電切換順序用于搬運(yùn)、傳送設(shè)備…可選擇預(yù)先設(shè)定的16種速度運(yùn)行程序運(yùn)行（7步，每步zui長 6000s，可連續(xù)、單循環(huán)或單循環(huán)終速繼續(xù)運(yùn)行）

2給定方式編輯

富士變頻器常見的頻率給定方式主要有：操作器鍵盤給定、接點(diǎn)信號給定、

  富士變頻器（圖3）[1]

模擬信號給定、脈沖信號給定和通訊方式給定等。這些頻率給定方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，須按照實(shí)際所需進(jìn)行選擇設(shè)置，同時也可以根據(jù)功能需要選擇不同頻率給定方式之間的疊加和切換。

3常見故障編輯

OC報警

鍵盤面板LCD顯示：

  富士變頻器（圖4）[2]

加、減、恒速時過電流。

對于短時間大電流的OC報警，一般情況下是驅(qū)動板的電流檢測回路出了問題，模塊也可能已受到?jīng)_擊(損壞)，有可能復(fù)位后繼續(xù)出現(xiàn)故障，產(chǎn)生的原因基本是以下幾種情況：電機(jī)電纜過長、電纜選型臨界造成的輸出漏電流過大或輸出電纜接頭松動和電纜受損造成的負(fù)載電流升高時產(chǎn)生的電弧效應(yīng)。

小容量（7.5G11以下）變頻器的24V風(fēng)扇電源短路時也會造成OC3報警，此時主板上的24V風(fēng)扇電源會損壞，主板其它功能正常。若出現(xiàn)“1、OC2”報警且不能復(fù)位或一上電就顯示“OC3”報警，則可能是主板出了問題；若一按RUN鍵就顯示“OC3”報警，則是驅(qū)動板壞了。

OLU報警

鍵盤面板LCD顯示：變頻器過負(fù)載。

當(dāng)G/P9系列變頻器出現(xiàn)此報警時可通過三種方法解決：首先修改一下“轉(zhuǎn)矩提升”、“加減速時間”和“節(jié)能運(yùn)行”的參數(shù)設(shè)置；其次用卡表測量變頻器的輸出是否真正過大；zui后用示波器觀察主板左上角檢測點(diǎn)的輸出來判斷主板是否已經(jīng)損壞。

OU1報警

鍵盤面板LCD顯示：加速時過電壓。

當(dāng)通用變頻器出現(xiàn)“OU”報警時，首先應(yīng)考慮電纜是否太長、絕緣是否老化，直流中間環(huán)節(jié)的電解電容是否損壞，同時針對大慣量負(fù)載可以考慮做一下電機(jī)的在線自整定。另外在啟動時用萬用表測量一下中間直流環(huán)節(jié)電壓，若測量儀表顯示電壓與操作面板LCD顯示電壓不同，則主板的檢測電路有故障，需更換主板。當(dāng)直流母線電壓高于780VDC時，變頻器做OU報警;當(dāng)?shù)陀?/span>350VDC時，變頻器做欠壓LU報警。

LU報警

鍵盤面板LCD顯示：欠電壓。

如果設(shè)備經(jīng)常“LU欠電壓”報警，則可考慮將變頻器的參數(shù)初始化（H03設(shè)成1后確認(rèn)），然后提高變頻器的載波頻率（參數(shù)F26）。若E9設(shè)備LU欠電壓報警且不能復(fù)位，則是（電源）驅(qū)動板出了問題。

EF報警

鍵盤面板LCD顯示：對地短路故障。

G/P9系列變頻器出現(xiàn)此報警時可能是主板或霍爾元件出現(xiàn)了故障。

Er1報警

鍵盤面板LCD顯示：存貯器異常。

關(guān)于G/P9系列變頻器“ER1不復(fù)位”故障的處理：去掉FWD—CD短路片，上電、一直按住RESET鍵下電，知道LED電源指示燈熄滅再松手；然后再重新上電，看看“ER1不復(fù)位”故障是否解除，若通過這種方法也不能解除，則說明內(nèi)部碼已丟失，只能換主板了。

Er7報警

鍵盤面板LCD顯示：自整定不良。

G/P11系列變頻器出現(xiàn)此故障報警時，一般是充電電阻損壞（小容量變頻器）。另外就是檢查內(nèi)部接觸器是否吸合（大容量變頻器，30G11以上，且當(dāng)變頻器帶載輸出時才會報警）、接觸器的輔助觸點(diǎn)是否接觸良好;若內(nèi)部接觸器不吸合可首先檢查驅(qū)動板上的1A保險管是否損壞。也可能是驅(qū)動板出了問題—可檢查送給主板的兩芯信號是否正常。

Er2報警

鍵盤面板LCD顯示：面板通信異常。

11kW以上的變頻器當(dāng)24V風(fēng)扇電源短路時會出現(xiàn)此報警（主板問題）。對于E9系列機(jī)器，一般是顯示面板的DTG元件損壞，該元件損壞時會連帶造成主板損壞，表現(xiàn)為更換顯示面板后上電運(yùn)行時立即OC報警。而對于G/P9機(jī)器一上電就顯示“ER2”報警，則是驅(qū)動板上的電容失效了。

OH1過熱報警

鍵盤面板LCD顯示：散熱片過熱。

OH1和OH3實(shí)質(zhì)為同一信號，是CPU隨機(jī)檢測的，OH1（檢測底板部位）與OH3（檢測主板部位）模擬信號串聯(lián)在一起后再送給CPU，而CPU隨機(jī)報其中任一故障。出現(xiàn)“OH1”報警時，首先應(yīng)檢查環(huán)境溫度是否過高，冷卻風(fēng)扇是否工作正常，其次是檢查散熱片是否堵塞（食品加工和紡織場合會出現(xiàn)此類報警）。若在恒壓供水場合且采用模擬量給定時，一般在使用800Ω電位器時容易出現(xiàn)此故障;給定電位器的容量不能過小，不能小于1kΩ;電位器的活動端接錯也會出現(xiàn)此報警。若大容量變頻器（30G11以上）的220V風(fēng)扇不轉(zhuǎn)時，肯定會出現(xiàn)過熱報警，此時可檢查電源板上的保險管FUS2(600V，2A)是否損壞。

過流故障

過流故障可分為加速、減速、恒速過電流。其可能是由于變頻器的加減速時間太短、負(fù)載發(fā)生突變、負(fù)荷分配不均，輸出短路等原因引起的。這時一般可通過延長加減速時間、減少負(fù)荷的突變、外加能耗制動元件、進(jìn)行負(fù)荷分配設(shè)計、對線路進(jìn)行檢查。如果斷開負(fù)載變頻器還是過流故障，說明變頻器逆變電路已環(huán)，需要更換變頻器。

過載故障

過載故障包括變頻過載和電機(jī)過載。其可能是加速時間太短，電網(wǎng)電壓太低、負(fù)載過重等原因引起的。一般可通過延長加速時間、延長制動時間、檢查電網(wǎng)電壓等。負(fù)載過重，所選的電機(jī)和變頻器不能拖動該負(fù)載，也可能是由于機(jī)械潤滑不好引起。如前者則必須更換大功率的電機(jī)和變頻器；如后者則要對生產(chǎn)機(jī)械進(jìn)行檢修。

故障小結(jié)

1、總之，在設(shè)計、安裝、使用變頻器時一定要遵從變頻器使用說明書的指導(dǎo)；

2、各電氣設(shè)計人員，現(xiàn)場電氣調(diào)試人員可以在此基礎(chǔ)上完善此變頻器參考。

4系列產(chǎn)品編輯

富士變頻器主要有：FRN-G11S系列、FRN-P11S系列、FRN-F1S系列、FRN-E1S系列、FRN-G1S系列等。

富士G11S系列變頻器：

富士P11S系列變頻器：

富士電機(jī)電梯變頻器：

富士新型變頻器G1S系列：

富士E1S系列小型變頻器：

富士C1S系列小型變頻器：

富士VG7S系列小型變頻器：

富士變頻器F1S系列：