Современная электроника №4/2026

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 23 WWW.CTA.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 4 / 2026 троллерные – более узкое, являющее- ся частью цифровых. В настоящее время для автомати- ческого управления промышленным оборудованием и технологически- ми процессами широко применяют- ся специальные электронные устрой- ства – программируемые логические контроллеры (ПЛК). В СУ ЭП они используются для выполнения вспо- могательных задач: приёма и обра- ботки сигналов от дискретных и аналоговых датчиков, управления исполнительными устройствами, реа- лизации интерфейсов для связи с дру- гими устройствами управления [5]. Данная статья написана автором на основе изучения соответствую- щей технической литературы, совре- менных российских и зарубежных СУ ЭП, а также его личного опыта разра- ботки СУ ЭП и СУ ИП. Структура современных систем управления электроприводов переменного тока В настоящее время существует боль- шое разнообразие СУ ЭП переменно- го тока, которые применяются в раз- личных областях промышленности. Но если проанализировать их состав, схемотехнику, конструкцию и выпол- няемые функции, то можно прийти к выводу, что они имеют в основном распределённо-централизованную структуру и состоят из следующих частей (рис. 2): ● ЛСУ – локальные СУ, осуществляю- щие управление, контроль и защи- ту одного из транзисторных преоб- разователей (ТП), входящих в состав ПЧ (например, АВН или АИН); ● ЦСУ – центральная (главная) СУ, ко- торая управляет ЛСУ и координиру- ет их работу, осуществляет информа- ционное взаимодействие с ПУИ, СУ ВУ и другими внешними устройства- ми, а также общее управление ЭП; ● ПЛК – программируемый логический контроллер, который расширяет воз- можности ЦСУ по дискретным и ана- логовым входам/выходам, цифровым и аналоговым интерфейсам, увели- чивая их количество, если оно недо- статочно для управления ЭП. ЛСУ принимает и обрабатывает сиг- налы от датчиков напряжения, тока и температуры транзисторного преоб- разователя, формирует по определён- ному алгоритму сигналы управления IGBT-транзисторами для регулирова- ния параметров движения и электри- ческих параметров в соответствии с заданными значениями, поступающи- ми из ЦСУ, а также выключает тран- зисторный преобразователь при воз- никновении аварийных ситуаций в ЭП. ЛСУ обязательно имеет внутрен- ний, самый быстрый, контур регули- рования – тока (момента). ЦСУ осуществляет информационное взаимодействие с ЛСУ, ПУИ, СУ ВУ и другими внешними устройствами, приём и обработку сигналов от дат- чиков (температуры ПЧ и ЭД, давле- ния и расхода охлаждающей жидко- сти, концевых выключателей и т.д.), контроль и управление система- ми охлаждения и антиконденсатно- го подогрева ПЧ и ЭД посредством дискретных и аналоговых сигналов, цифровых и аналоговых интерфей- сов. Кроме того, ЦСУ управляет вход- ным автоматическим выключателем, устройством предварительного заря- да конденсаторов в звене постоянно- го тока и выполняет другие вспомога- тельные функции. ЦСУ принимает из ПУИ или СУ ВУ команды управления, заданные режимы работы и значения параметров движения ЭП и передаёт обратно измеренные значения пара- метров движения, а также информа- цию о состоянии ЭП для его контроля и мониторинга. ЦСУ содержит внешний, самый медленный, контур регулиро- вания – положения 1 (в позиционных ЭП) и контур регулирования скорости 2 . Для увеличения количества входов/ выходов и интерфейсов вместо ПЛК можно применять специальные пла- ты расширения, например, плату рас- ширения дискретных входов/выходов, плату расширения аналоговых вхо- дов/выходов и т.д. Однако примене- ние ПЛК является более универсаль- ным подходом, так как в настоящее время рынок ПЛК предлагает большой выбор таких устройств, а использова- ние плат расширения требует их раз- работки и изготовления, что может оказаться экономически невыгодным из-за увеличения их стоимости и сро- ка поставки по сравнению с ПЛК. Управление ЭП является сложной задачей – многоуровневой и иерар- хической, которую осуществляет комплекс управления ЭП, имеющий как минимум четыре уровня. Ниж- ний его уровень образуют драйверы IGBT-транзисторов, более высокий уровень занимают ЛСУ, далее следу- ет ЦСУ и на самом высоком уровне находится СУ ВУ. Однако в сложных технологических процессах верхний уровень управления ЭП может иметь несколько подуровней, и тогда СУ ВУ сама может являться подсистемой для СУ ещё более высокого уровня [8]. ЛСУ и ЦСУ являются обязательны- ми частями СУ ЭП. Каждый ПЧ имеет несколько ЛСУ (как минимум, две) – их количество соответствует количе- ству транзисторных преобразовате- Рис. 2. Структурная схема распределённо-централизованной СУ ЭП 1 В некоторых ЭП контур регулиро- вания положения реализован в СУ ВУ, которая передаёт в ЦСУ заданное зна- чение угловой (линейной) скорости ИО. 2 Контур регулирования скорости может быть реализован либо в ЦСУ, либо в ЛСУ – в зависимости от струк- туры и схемотехники СУ ЭП.