Delta VFD-M VFD015M21A: инвертор c 1-фазы 220В на 3-фазы 380В 400Гц

Продолжаю обзоры на комплектующие для ЧПУ.
На этот раз — нашел недорогой частотный преобразователь для трехфазных двигателей.
Его особенности — для работы VFD-M достаточно всего 1-фазного подключения сети ~220В, то есть его можно использовать дома/в гараже и там, где нет промсети 3ф ~380В.
Частотник умеет выдавать как 50Гц на выходе, так и 400Гц (максимум).

Небольшой фотообзор и тест под катом.

В продолжение к обзору на шпиндель добавляю обещанный обзор на частотный преобразователь.

Характеристики:
Бренд: Delta Products
Серия: VFD-M Series
Модель: VFD015M21A Drive
Мощность: 2Hp/1500W
Тип входного питания: 230V Single Phase Input (Version A)
Класс защиты: IP20 (от пыли)
Выходная частота: 0.1 to 400 Hz
Регулировка: Built In PID Feedback Control, Built In MODBUS Communication, Auto Torque Boost & Slip Compensation
Тормоз: присутствует тормозной транзистор, можно тормозить как постоянным током, так и дополнительно устанавливать тормозной резистор.
Размеры H x W x D: 12 х 15 х 9 см
Масса в упаковке: 1.5 кг

Несколько слов про VFD

Частотный асинхронный преобразователь частоты служит для преобразования сетевого трёхфазного или однофазного переменного тока частотой 50 (60) Гц в трёхфазный или однофазный ток, частотой от 1 Гц до 800 Гц.

(Цитата отсюда)
Фактически установкой через дисплей или шину данных можно управлять направлением вращения, стартом-остановкой, частотой (и мощностью, то есть напряжением) на двигателе. Плюс, в зависимости от модели частотного преобразователя, присутствуют в большом количестве различные настройки (ограничивающие и т.п.)

Для подключения шпинделя нам нужен самый дешевый частотный преобразователь на 1,5кВт, желательно однофазный (преобразователь сам делает на выходе три фазы), который проще использовать в «бытовых» условиях.
Используется вот такой вот шпиндель.

Фото маркировки на двигателе. Присутствует метка направления вращения и напоминание о режиме питания двигателя (400Гц)

Выбрал вот такой вот лот Delta VFD-M VFD015M21A. Стоимость ¥300 ($47.62).

Про посредника будет в самом конце.
Получил по итогу вот такую коробку.

Внутри стандартная упаковка Дельты — формованные картонные вставки, 2 шт.

Инструкция в комплекте.

Внешний вид Delta VFD-M VFD015M21A

Размеры устройства небольшие, можно установить в какой нибудь электрический ящик (при желании).

Внешний вид панели управления ЧП

Присутствуют вентиляционные отверстия. Напоминаю, защита по IP20.

Шильдик с названием модели

Нижняя крышка, под которой прячутся клеммы выхода


Распиновка клемм

Клемма заземления

Нижняя часть корпуса, отверстия вентилятора

Задняя металлическая крышка. под ней стоит массивный радиатор мосфетов.

Под верхней крышкой находится клеммы подключения сети и порт RJ-11 для сети RS485/Modbus

Схема подключения

Для проверки присобачил евровилку

Для электрического подключения к шпинделю используется разъем типа GX16 (4 контакта), это так называемые «авиационные» разъемы, которые обеспечивают защиты от пыли и влаги. На самом деле обычный промышленный разъем.

Контакты «1 »,«2 »,«3» подключаются к частотному преобразователю (U, V, W), контакт «4» — к заземлению (общий провод, GND)

Внешний вид разъема GX16


Для подключения водопровода есть два фитинга, вход и выход. Для удобства можно купить силиконовый шланг, как вариант — армированный силиконовый шланг.

Устанавливаем провода с разъемом GX16 к ЧП

На инвертере промаркируйте провода (U, V, W). Последовательность влияет на направление вращения.


Сверху ввод, снизу выход (красные провода).

Выходные провода.

Однофазный вход ~220В

Панель управления

Панель съемная

Описание интерфейса панели

Размер панели небольшой

Гнездо для панели

Первое включение

По умолчанию стоит 60Гц.

Так что если включить, то двигатель будет медленно вращаться и греться.

Ток на двигателе (включал кратковременно — проверить вообще живой ли ЧП)

Разборка ЧП.
Корпус на защелках

Внутри: плата управления, которая служит для подключения панели управления и клемм, далее силовая плата преобразователя, под ней скрывается блок с силовыми каскадами (мощные мосфеты).

Обратная сторона верхней платы (Управления)

Силовая плата

Плата управления.

На плате управления присутствует 20-MHz контроллер Renesas Electronics America M3062LFGPGP (16-Bit 20MHz 256KB (256K x 8) FLASH 100-LFQFP)

Под задней крышкой установлен радиатор мосфетов и блок выходных конденсаторов.


Дальше разбирать не стал, так как ЧП мне нужен еще работоспособным.


Еще раз чип M3062LFGPGP

Схема подключения.

Для замены стартовых параметров входим в режим программирования Р, по инструкции, выбираем нужный параметр, нажимаем Энтер и меняем его.
Активируем потенциометр на панели:

Pr. 00 Источник задания выходной частоты. По умолчанию 00, меняем на 04

Увеличиваем частоту до 400Гц

Pr. 03 Максимальная выходная частота. По умолчанию 60.0. Меняем на 400.0.

Сохраяем, выходим из меню настроек.

Небольшое видео по включению VFD-M вместе со шпинделем 1,5kW

Видео по настройке VFD-M

Вместо вывода:
Частотный преобразователь — весьма полезное устройство.
Я искал именно дешевый с хорошим соотношением цена/качество (так то Дельта — отличные частотники). И очень важно было найти ЧП для однофазной сети.
На авито видел б/у по 10-15 тысяч рублей, но в тот период мне попадались все 3-фазные.
Так что вариант получился отличный.
Сейчас заказал еще один с Тао на 2.2кВт (однофазный) для циркулярной пилы, так как замучился с фазосдвигающими конденсаторами. А тут сразу и плавный пуск, и реверс за $52.

Обзор на шпиндель от Jager
Техническая документация на VFD015M21A
Еще про VFD-M
При необходимости можно посмотреть видео на Ютубе про настройку — это более наглядно, чем читать техдокументацию. Особенно если нет опыта работы с ЧП.
Подборка документации на VFD-M