松下变频器

日本松下集团生产的变频器

松下变频器的全称是“松下交流变频调速器”，是由日本松下集团研发、生产、销售的知名变频器品牌，主要用于控制和调节三相交流异步电机的速度。主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。通过改变电源的频率来达到改变电源电压的目的，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，松下变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。

频率给定方式

松下变频器常见的频率给定方式主要有：操作器键盘给定、接点信号给定、模拟信号给定、脉冲信号给定和通讯方式给定等。这些频率给定方式各有优缺点，须按照实际所需进行选择设置，同时也可以根据功能需要选择不同频率给定方式之间的叠加和切换。

工作原理

主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分，松下变频器的主电路大体上可分为两类：电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电感。它由三部分构成，将工频电源变换为直流功率的“整流器”，吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路”，以及将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。

最近大量使用的是VF100系列的松下变频器，它把工频电源变换为直流电源。也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器，由于其功率方向可逆，可以进行再生运转。

在整流器整流后的直流电压中，含有电源6倍频率的脉动电压，此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。为了抑制电压波动，采用电感和电容吸收脉动电压（电流）。装置容量小时，如果电源和主电路构成器件有余量，可以省去电感采用简单的平波回路。

同整流器相反，逆变器是将直流功率变换为所要求频率的交流功率，以所确定的时间使6个开关器件导通、关断就可以得到3相交流输出。以电压型pwm逆变器为例示出开关时间和电压波形。

控制电路是给异步电动机供电（电压、频率可调）的主电路提供控制信号的回路，它有频率、电压的“运算电路”，主电路的“电压、电流检测电路”，电动机的“速度检测电路”，将运算电路的控制信号进行放大的“驱动电路”，以及逆变器和电动机的“保护电路”组成。

（1）运算电路：将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运算，决定逆变器的输出电压、频率。

（2）电压、电流检测电路：与主回路电位隔离检测电压、电流等。

（3）驱动电路：驱动主电路器件的电路。它与控制电路隔离使主电路器件导通、关断。

（4）速度检测电路：以装在异步电动机轴机上的速度检测器（tg、plg等）的信号为速度信号，送入运算回路，根据指令和运算可使电动机按指令速度运转。

（5）保护电路：检测主电路的电压、电流等，当发生过载或过电压等异常时，为了防止逆变器和异步电动机损坏，使逆变器停止工作或抑制电压、电流值。

系列产品

VF100系列

特点：

1、力矩特性提高：具有简单矢量控制功能、具有Auto-tuning功能；

2、操作性提高：频率设定电位器进行了改良、可拆卸式的操作面板、具有复制参数功能的操作面板；

3、网络通信：配备RS-485通信接口、Modbus-RTU对应；

4、保护功能扩充：输出短路保护（负载短路· 接地短路）、具有高速电流限制功能（OC跳闸减少）、耐环境性（保护结构IP20）；

5、使用性提高：装配紧密、端子接线的施工性提高、散热风扇可ON/OFF控制、简易模式运转、可通过多段速功能+定时功能（或计数功能）运转。

VF0系列

小巧、操作简单、可由PLC直接调节频率的小型产品。

特点：

1、小巧：为了满足各类机器小型化的需要，松下变频器VF0系列实现了同类产品中最小型化；

2、操作简单：采用了新设计的调频电位器，使调频操作简单轻松；而且用操作盘就可容易地操作正转/反转；

3、可由PLC直接调节频率：可直接接收PLC的PWM信号并可控制电动机频率；同时可与我公司PLC（FP0等）配套使用，无需模拟I/O单元；

4、功能齐全的小型产品：8段速控制制动功能；再试功能；根据外部SW调整频率增减和记忆功能；再生制动功能的充实；400V系列型：内置制动电路；200V系列型：内置0.4-1.5kW电阻；0.2kW电路没有制动电阻；0.4kW是外部设置的同包装电阻。

VF-8Z系列

工作稳定、性能卓越、低噪音设计

特点：

1、安全性：事故预防系统（用密码控制的数据锁定功能）；编进密码以保持操作上的一致性；电子热过载保护；

2、可操作性：在操作面板上编制数字参数，操作十分简单；先进的监控特性和节省空间的设计；极其精致的设计和特别有效且详尽的参数相结合；独特的PWM控制可以获得优良的低速转矩和控制；可预设15kHz的载波频率，超低噪音运行；

3、设备功能：宽广的频率选择范围；完善的加/减速功能；频率跨跃特性；最大输出电压设定；点动运行；低频运行平稳；过载保护功能；瞬时断电再起动性能；

4、系统特征：运行状态反馈；加/减速与多速运行连动；多种速度控制方式；直流制动范围和时间调整；主从（比例）运行。

VF0C系列

VF0C在VF0功能的基础上变得更加方便。

特点：

1、通信功能：用来自PLC、计算机等的通信，可以进行运行、频率控制、监控、参数的设定等；利用RS485通信还可以进行多台控制（最多31台）；

2、PID功能：无需温度调节器等外部调节器，即可简单地控制运转温度、压力、流量等；利用自动调谐功能，还可以自动调整设定值；

3、其他追加功能：多功能端子；监控功能；输出信号；

4、远程操作：如果连接远程操作单元（选件），就可以把操作单元安装在盘面等处进行远程操作；

5、复制、校对功能：可以统一读取/统一写入变频器主机的设定数据（复制功能）；统一读取：可以同时全部读取变频器主机的设定数据，保存到操作单元的内部存储器中；统一写入：可以将操作单元内部存储器上的内容全部写入变频器主机；可以比较变频器主机中的设定数据和远程操作单元内部存储器中的设定数据（校对功能）；

6、品种扩充：在单相200V级中追加了2.2VkW；内置制动电路、电阻。

常见故障及处理

上电无显示

在DV707系列变频器维修中，经常会碰到的故障就是上电无显示，排除外部电源，显示器等因素，多数情况下是开关电源的损坏，在维修中我们可以注意到DV707系列变频器的脉冲变压器是较易损坏的器件，由于受到高频导磁材料，带负载能力，开关电源短路过流保护电路设计等一些因素的影响，在脉冲变压器的初级绕组侧易出现烧坏现象，由于脉冲变压器的骨架设计不同于一般的升/降压变压器，不易拆开，往往在拆开后也会出现导磁材料裂开，连接处闭合磁场出现间隙，脉冲变压器不能正常工作。一般情况下更换脉冲变压器。

此外，DV707系列变频器开关电源的设计还是有区别与其它变频器的地方。它采用了一块型号为MA2810的集成块，它集成了开关功率管，以及箝位稳压管等一些元器件于一体，使得开关电源的外围电路减少了，但我们在维修中MA2810的损坏几率还是比较高的。

逆变模块损坏

在VF— 7F 系列变频器中，有时也会碰到逆变模块的损坏。较常见的现象就是变频器在正常运行中突然失电，导致变频器在重新上电后无法启动电机。经检查逆变模块损坏，究其原因主要是由于停电后变频器还在运行指令的控制下，而此时由于电机所带负载的消耗及变频器自身的消耗导致中间直流电压急剧下降，容易引起PWM调制波信号发生变化，导致功率模块的损坏，一般在这种情况下，驱动电路是不容易损坏的。更换逆变模块，变频器就能恢复正常运行。碰到此类情况，最好能够在控制电路上采取措施，停电瞬间封锁变频器输出。

驱动电路损坏

在DV707系列变频器的维修中经常也会碰到逆变模块损坏的同时驱动电路也已损坏。驱动电路无负压是驱动电路损坏的常见现象。DV707系列变频器在功率器件上选用的是富士的PIM模块，属于IGBT类型的。大家知道IGBT大功率管是电压导通型的，在无负压的情况下将导致IGBT无法有效关断，产生误导通。负压一般是由稳压两极管产生的，这也是一个最常见的损坏部位，更换之，驱动波形就应该恢复正常。

LV故障

LV故障也是在维修中经常能够碰到的现象之一。特别是在DV700系列变频器。在排除外部电源问题的因素后，问题比较多的应该是检测电路故障，通过降压电阻取样，经光耦隔离后光耦信号送至主控制板处理。降压电阻，隔离光耦都可能出现损坏。更换后，机器应能恢复正常。

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