MD380总体技术方案(2)

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电压等级(V) 功率等级(kW) 单相220V 三相220V 三相380V 三相480V 三相690V 800G J 900P J 500DY I 560DY I 630DY I 710DY J I 800DY J J 900DY J J 1000DY J 1100DY J 1.3 引用的标准和规范

无

1.4 缩略词和术语定义

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2、电气方案设计

2.1 系统原理

电源输入 单相220AC 三相220AC 三相380AC 三相480AC 三相690AC 驱动单元 制动单元 整流单元 逆变单元 控制单元 人机界面 LED 键盘 通讯 Profibus MODBUS 用户给定 DI输入 AI输入 故障输出 DO 状态输出 AO 编码器 反馈 图2-1 系统原理图 变频器主电路拓扑采用交－直－交 整流逆变型拓扑。 三相交流电经不可控整流单元整流滤波后的到平稳的直流，逆变单元通过PWM调制将直流逆变为频率，幅值可变的三相交流电。

控制单元通过用户设置，系统给定，编码器反馈，电压电流采样，实时计算产生PWM脉冲波控制逆变单元产生三相交流驱动电机。

2.2 系统架构

人机界面 (LED、键盘) 本机IO 扩展接口 扩展IO 位置PG接口 SCI(485)通讯 ProfBUS MODBUS 虚拟IO 调试接口 28xx平台 ABZ信号 缺相检测 位置控制接口 主电路继电器 保护中断 硬件保护单元 过压过流,VCE ABZ信号及正余弦信号 PWM输出 输出使能 功率驱动单元 制动单元 制动PWM信号 保护中断 逐波限流 单元电路 UVW电流,母线电压,温度采样 模拟量归一化 差分/OC/UVW/旋变 扩展卡1 PG卡 反馈给系统 图2-2 系统框图 MD380采用单芯片架构，避免MD320双芯片架构所带来的系统响应的问题。双芯片方案中由于电

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机性能控制和电机功能控制是由不同的CPU完成，相互之间通过SPI连接，数据交换的瓶颈使的MD320在一些要求高速响应的情况下不能快速响应系统控制指令。

MD380采用一片TMS320F2808完成电机性能和功能控制，通过内部RAM数据交换，快速响应系统控制指令。MD380提供硬件逐波限流技术，使系统报故障的几率大大降低，同时还能有效的保护系统损坏。同时还提供双编码器接口，兼容差分、OC、UVW、Sin/Cos、旋转变压器等编码器。一路用与连接被控电机，另外一路用于定位控制，这些使得MD380比MD320有更广阔的市场应用领域。

MD380除支持通用的MODBUS协议外，还可以支持得到广泛应用的Profibus总线，通过后续的开发可以提供更丰富的总线支持。可以无缝集成到工厂集中控制环境中，便于工厂自动化建设。

MD380集成真正意义的可编程扩展卡，该可编程扩展卡是一个独立的PLC，通过内部厂家协议与变频器无缝连接在一起。可编程卡节省了用户投资，通过内部特殊的控制变量可以更灵活控制变频器。

MD380还增加了虚拟IO功能，可以将远程设备如数据采集单元采集的数字量、模拟量，控制系统中间变量做为本机IO或者变量。

2.3 系统组成

MD380是MD320升级而来，在系统组成上基本相同，如下表 表2.3.1 MD380系列系统组成 项目 描述 功率单元 借用MD320 驱动电路 借用MD320（Size E新设计，不完全借用） 散热器 借用MD320 控制板 新设计，采用TMS320F2808 DSP平台 键盘显示 新设计 扩展板 兼容老扩展板，带位置控制的控制板是新设计 PG卡 新设计 塑胶 Size 完全BCD借用MD320N,Size E新设计 钣金 新设计，但外形尺寸保持和MD320兼容 2.3 系统接口

2.3.1 主回路端子

参见《MD380开发规格书》6.1 2.3.2 控制端子

参见《MD380开发规格书》6.2

2.4 电气关系

参见图2-2

2.5 主回路设计

保持和MD320一致

3、结构方案设计

MD380功率等级从0.4kW～450kW，共分9个体积。其中Size B/C/D结构借用已经完成开发的MD320N结构，在此基础上Size E～J在外观造型上沿用MD320N的风格。

Size E由钣金结构改为塑胶结构

Size F～J保持钣金结构，在满足需求的情况下外形尺寸最大程度保持与MD320一致。初步外形尺寸如下表。

表3.1外形尺寸及安装尺寸

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H1(mm) W1(mm) H2(mm) W2(mm) 172 113 204 76 功率(kW) 0.4 0.75 1.5 2.2 3.7 5.5 7.5 11 15 18.5 22 30 37 45 55 75 90 110 132 160 200 220 250 280 315 355 400 Size B H(mm) 186 W(mm) 125 D(mm) 164 C D 248 322 160 208 183 192 236 305 148 190 266 342 100 136 E 430 280 220 412 265 / / F G H 575 700 880 385 460 580 260 320 370 600 730 910 250 340 450 / / / / / / I 980 650 380 1030 420 / / J 1200 800 400 1300 540 / / H：外形长度 W：外形宽度 D：外形高度 H1：普通安装时的安装长度 W1：普通安装时的安装宽度 H2：散热器外装时的安装长度 W2：散热器外装时的安装宽度 具体详细结构方案设计参见各体积的结构方案设计。 4、系统测试方案

4.1 开发阶段样机系统测试

参见《MD380系统测试方案》。

4.2 中试阶段样机型式试验

参见《MD380系统测试方案》。

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5、单元技术规格

MD380系列变频器在功率模块，驱动单元借用MD320。在MD320的基础上更改了结构，控制单元。控制单元的单板基本重新设计，MD380新增单板如下表所示。 表5-1 MD380新增单板列表 项目 描述 单板名称 全系列通用控制板 MST552KZ1 通用 塑胶件键盘显示板 MST552GA1 参数拷贝卡 MD38CP PG接口扩展卡，OC与差分输入兼容，选件 MD38PG1 扩PG接口扩展卡，差分输入，带差分分频输出，选件 MD38PG2 展MD38PG3 接PG接口扩展卡，实现UVW编码器，选件 口PG接口扩展卡，实现旋转变压器接口，选件 MD38PG4 扩PG接口扩展卡，实现SIN/COS码盘接口，选件 MD38PG5 展不隔离PG卡：满足Size B结构，实现位置控制(带RS485?) MD38PGB 卡扩DP卡：SIZE-C及以上通用，Size B外置，选件 MD38DP 展MD38EIO 接简易IO卡：满足Size B结构，仅DI x 2，DO x 1、AI x 1(带RS485?) 口定位PG卡：隔离的差分PG卡，并带IO卡相同的IO资源，无分频输出 MD38DW PLC卡：用户可编程扩展卡 MD38PLC 驱动 MD380 Size E专用驱动板 MST183QD1 5.1 控制板技术规格

5.1.1 单板名称和型号

MD380全系列共用一块控制板，单板名称为：MST552KZ1 5.1.2 单板电气性能和功能描述

表5.1.1 控制板电气性能和功能描述 项目 描述 电源输入 来自驱动板：5V，±15V，GND和隔离24V，COM 电源输出 10V和隔离24V输出 驱动板接口 兼容MD320 DSP接口，通过34PIN排线连接 输入输出IO 兼容MD320：2xAI,1xAO,5xDI,2xDO,1xRELAY 扩展接口 兼容老扩展卡，同时可增加编码器接口 PG接口 满足差分，OC，UVW，旋变等编码器输入 键盘显示接口 满足5 x LED，9 x KEY 具体参见《MD380开发规格书》 5.1.3 输入输出接口

表5.1.2通用PG接口 PIN 标号 描述 1 QEP1A 2 QEP1B 3 QEP1Z DSP通用GPIO,可通过设置定义为QEP，SCI，CAN，SPI等功能 4 GP22 5 GP34 6

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