Среднее профессиональное образование а. В. Грищенко, В. В. Стрекопытов электрические машины и преобразователи подвижного состава

Основные узлы систем управления. Разработано большое количество систем управления 
силовыми полупроводниковыми приборами, число которых непрерывно возрастает. Это 
обусловлено широким развитием силовой полупроводниковой техники и постоянным 
расширением областей ее применения. Современные системы управления выполняются на 
основе полупроводниковых и магнитных элементов. С развитием микроэлектроники 
широкое применение в системах управления находят различные интегральные микросхемы и 
микропроцессорные устройства. В качестве магнитных элементов преимущественно 
используются импульсные трансформаторы. По способу обработки сигналов системы 
управления делятся на аналоговые, в которых входной и выходной сигналы представляют 
собой непрерывные величины, и цифровые, в которых входной и выходной сигналы 
являются дискретными величинами. Входные устройства предназначены для формирования 
напряжений управления, подаваемых на управляющие электроды и синхронизированных с 
переменным напряжением U
2
, и распределения их по каналам управления соответственно 
алгоритму подключения силовых полупроводниковых приборов. Так, при трехканальной 
системе управления выпрямителями на тиристоры должны поступать отпирающие 
импульсы, сдвинутые относительно друг друга на угол 120 эл. град. Для управления 
тиристорами шестифазного выпрямителя с нулевой точкой система управления должна 
формировать отпирающие импульсы, сдвинутые один относительного другого на угол 60 эл. 
град. Чаще всего в качестве входных устройств используются микропроцессорные 
устройства. Они включают в себя три основные, достаточно четко выраженные как 
функционально, так и конструктивно составные части (подсистемы): вычислительную, 
интерфейсную и электропитания (рис. 10.22). 

---

119 / 203 
Рис. 10.22. Функциональная схема микропроцессорной системы регулирования. 
Аппаратура микропроцессорных систем осуществляет ввод информации от датчиков или 
командных 
устройств, 
логическую 
обработку 
этой 
информации 
в 
заданной 
последовательности и вывод полученных результатов для управления исполнительными 
устройствами. Задачи, решаемые каждым конкретным устройством, определяются 
алгоритмом его работы – упорядоченной последовательностью действий с конечным числом 
операций, приводящей к получению определенного результата. Последовательность 
выполнения операций (программа работы) закладывается в структуру электрической схемы 
и связи между программными и аппаратными средствами – электронными и 
электромеханическими элементами, входящими в состав системы. Практика создания 
микропроцессорных автоматических систем подтвердила целесообразность их выполнения в 
виде специализированных модулей, проблемно и функционально ориентированных в рамках 
определенных задач, алгоритмов и функций. Под модулем в данном случае понимается 
конструктивно законченное устройство, позволяющее самостоятельно или в совокупности с 
другими модулями решать вычислительные или управляющие задачи заданного класса. 
Характерной особенностью такого построения систем является то, что независимо от 
решаемых задач электрическая схема и набор функциональных модулей могут оставаться 
постоянными. Различие в системах сводится к реализации заданных алгоритмов управления. 
Вычислительная часть системы обычно представлена модулем процессора – кристаллом 
большой или сверхбольшой интегральной микросхемы (СБИС), который содержит все 
логические элементы, необходимые для образования полноценной вычислительной системы. 
По своим возможностям и быстродействию он примерно соответствует микроЭВМ, но не 
имеет (за ненадобностью) клавиатуры, дисковода, жесткого диска, видеосистемы и столь 
большого, как у его стационарного прототипа, объема оперативной памяти. Вычислительная