Современная электроника №4/2026

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 21 WWW.CTA.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 4 / 2026 Рис. 1. Структурная схема ЭП ческая сеть или накопитель электри- ческой энергии. СПУ – электротехническое устрой- ство, предназначенное для преобра- зования параметров электрической энергии (род тока, напряжение, частота, число фаз), основой кото- рого являются полупроводниковые приборы: транзисторы, тиристоры и диоды. СПУ состоит из одного или нескольких полупроводниковых преобразователей и определённо- го набора электротехнических эле- ментов и устройств: конденсаторов, резисторов, дросселей, трансформа- торов, предохранителей, автоматиче- ских выключателей и др. Полупрово- дниковые преобразователи бывают управляемые – транзисторные или тиристорные, и неуправляемые – диодные (выпрямители). В ЭП пере- менного тока СПУ называется преоб- разователем частоты (ПЧ), который изменяет частоту и амплитуду (дей- ствующее значение) подаваемого на ЭД напряжения [4]. Механическая часть силового кана- ла ЭП состоит из следующих двух устройств: ● подвижная часть ЭД (ротор); ● ПМ – передаточный механизм. Они передают механическую энер- гию от ротора ЭД к ИО рабочей маши- ны, который совершает полезную работу. ПМ – механическое устройство, предназначенное для передачи и пре- образования механической энергии от ЭД к ИО рабочей машины. Возможны три варианта передачи и преобразо- вания механической энергии: ● вращательное движение ротора ЭД передаётся к ИО без преобразования; ● вращательное движение ротора ЭД передаётся к ИО с изменением ско- рости вращения и крутящего мо- мента; ● вращательное движение ротора ЭД преобразуется в поступательное движение ИО. Информационный канал ЭП состо- ит из двух частей – системы управле- ния электропривода (СУ ЭП) и следу- ющих устройств сопряжения СУ ЭП с силовым каналом (жёлтый цвет на рис. 1) [2, 3]: ● ДР – драйверы полупроводниковых приборов (транзисторов или тири- сторов) 1 ; ● ДЭ – датчики электрических параме- тров (напряжений и токов на входе и выходе СПУ) 1 ; ● ДД – датчики параметров движения (угла поворота, скорости вращения, углового ускорения и крутящего мо- мента ЭД или ИО) 2 ; ● ДТ – датчики температуры (полупро- водниковых приборов, обмоток и сердечников дросселей и трансфор- маторов СПУ, обмоток, сердечников и подшипников ЭД, редуктора ПМ). Кроме того, в состав ЭП входит вспо- могательное оборудование (ВО) – раз- личные устройства, которые поддержи- вают работу основного оборудования ЭП: системы охлаждения СПУ и ЭД, коммутационные и защитные устрой- ства и т.д. СУ ЭП предназначена для управле- ния СПУ и ЭД с целью обеспечения заданного движения ИО и состоит из следующих трёх частей (подсистем): ● измерительно-информационная, обеспечивающая приём и обработ- ку сигналов от датчиков параме- тров движения, электрических па- раметров и температуры; ● информационно-управляющая, ко- торая реализует определённые ал- горитмы управления, контроля и защиты СПУ и ЭД, и формирует сиг- налы управления транзисторами (тиристорами) и другими устрой- ствами, входящими в состав ЭП; ● информационно-коммуникацион- ная, осуществляющая информаци- онное взаимодействие с пультом управления и индикации (ПУИ), системой управления более вы- сокого уровня (СУ ВУ) и другими внешними по отношению к ЭП устройствами 3 . Драйверы полупроводниковых при- боров – устройства, которые предна- значены для управления, контроля и защиты транзисторов (тиристоров). Драйверы обеспечивают гальваниче- скую изоляцию и усиление по напря- жению и току маломощных сигна- лов управления, поступающих из СУ ЭП, в более мощные сигналы, необхо- димые для включения/выключения транзисторов (тиристоров), а так- же их выключение при возникнове- нии аварийных ситуаций. Драйверы транзисторов (тиристоров) можно рас- сматривать не только как устройства сопряжения с силовым каналом ЭП, но и как СУ этими полупроводнико- выми приборами. ПУИ предназначен для ручного управления и контроля ЭП: включе- ния/выключения, задания режимов работы и параметров ЭП с помощью 1 Драйверы транзисторов (тиристо- ров) и датчики электрических параме- тров входят в состав СПУ. 2 В случае поступательного дви- жения ИО вместо датчиков угловых перемещения, скорости, ускорения и крутящего момента ИО применя- ются датчики линейных перемеще- ния, скорости, ускорения и тягового усилия ИО. 3 СУ ЭП может осуществлять информационное взаимодействие не только с ПУИ и СУ ВУ, но и с другими внешними устройствами, например, главным распределительным устрой- ством (ГРУ, ГРЩ) и рабочей машиной, которые не показаны на рис. 1.