ES2558951B2 - Electronic modules and modular electronic systems for monitoring and / or management or control of power converters - Google Patents

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ES2558951B2 ES201400981A ES201400981A ES2558951B2 ES 2558951 B2 ES2558951 B2 ES 2558951B2 ES 201400981 A ES201400981 A ES 201400981A ES 201400981 A ES201400981 A ES 201400981A ES 2558951 B2 ES2558951 B2 ES 2558951B2
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Mario BERMÚDEZ GUZMÁN
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor

Abstract

Módulos electrónicos y sistemas electrónicos modulares para monitorización y/o gestión o control de convertidores de potencia. La presente invención se refiere a módulos electrónicos integrables en sistemas electrónicos modulares para la monitorización y/o gestión o control de convertidores de potencia, comprendiendo una o más conexiones para conectarse con uno o más módulos electrónicos integrables en dichos sistemas electrónicos modulares; una o más zonas de adaptación de dichas señales de entrada y/o de salida; uno o más filtros, para filtrar las señales de interferencias electromagnéticas y/o ruidos; y una o más zonas para la duplicación de señal. La invención también refiere sistemas electrónicos modulares que incluyen dichos módulos.Electronic modules and modular electronic systems for monitoring and / or management or control of power converters. The present invention relates to electronic modules integrable in modular electronic systems for the monitoring and / or management or control of power converters, comprising one or more connections for connecting with one or more electronic modules integrable in said modular electronic systems; one or more adaptation zones of said input and / or output signals; one or more filters, to filter the signals of electromagnetic interference and / or noise; and one or more zones for signal duplication. The invention also relates to modular electronic systems that include said modules.

Description

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DESCRIPCIONDESCRIPTION

Modulus electronicos y sistemas electronicos modulares para monitorizacion y/o gestionModulus electronics and modular electronic systems for monitoring and / or management

o control de convertidores de potenciao control of power converters

SECTOR TECNICOTECHNICAL SECTOR

La presente invencion se encuadra dentro del area tecnica de la electronica de potencia y la ingenieria electrica. Fn concreto, la presente invencion se refiere a sistemas electronicos modulares dc aplicacion cn la monitorizacion y/o gestion o control de uno o varios convertidores de potencia. Dichos sistemas electronicos modulares comprenden al menos dos modulos electronicos (tambien denominados placas o tarjetas) escogidos dentro de una variedad de modulos electronicos aptos paira su integracion en un sistema electronico modular, dicha variedad de modulos tambien objeto de la presente invencion. Los sistemas electronicos modulares, y los modulos electronicos, objeto de la invencion permiten un uso, y una integracion, rapida y sencilla, en diferentes; aplicaciones en las que aparezean uno o varios convertidores de potencia, cualquiera que sea la topologia, configuration y tipo de semiconductor utilizado.The present invention falls within the technical area of power electronics and electrical engineering. Specifically, the present invention relates to modular electronic systems of the application with the monitoring and / or management or control of one or more power converters. Said modular electronic systems comprise at least two electronic modules (also called plates or cards) chosen within a variety of suitable electronic modules for integration into a modular electronic system, said variety of modules also object of the present invention. The modular electronic systems, and the electronic modules, object of the invention allow a quick and simple use and integration into different ones; applications in which one or more power converters appear, whatever the topology, configuration and type of semiconductor used.

ESTADO DE LA TECNICASTATE OF THE TECHNIQUE

La electronica de potencia tiene como principal objetivo el uso de dispositivos electronicos para convertir y controlar la energia de manera que cumpla con los requisitos de los sistemas conectados a su salida. La electronica de potencia ha venido evolucionando gracias a los avances propios de los dispositivos electronicos y el control automatico. Algunos de estos avances se relacionan con la aparicion de microprocesadores mas potentes como los DSPs (Digital Signal Processors) o las FPGAs (Field Programable Gate Arrays), y la continua evolution de los transistores MOSFET, los transistores IGBT (Insulated Gate Base Transistor) y los semiconductores basados en carburo de Silicio (SiC), los cuales presentan ventajas para trabajar en condiciones extremas de temperatura, voltaje y frecuencia.The main purpose of electronic power is the use of electronic devices to convert and control energy in a way that meets the requirements of the systems connected to its output. Power electronics have been evolving thanks to the advances of electronic devices and automatic control. Some of these advances are related to the appearance of more powerful microprocessors such as DSPs (Digital Signal Processors) or FPGAs (Field Programmable Gate Arrays), and the continuous evolution of MOSFET transistors, IGBT transistors (Insulated Gate Base Transistor) and semiconductors based on Silicon carbide (SiC), which have advantages for working in extreme conditions of temperature, voltage and frequency.

F.stos dispositivos electronicos mencionados anteriormente, junto con otros. han sido incluidos con frecuencia en placas electronicas de control de convertidores de potencia, tambien conocido como el hardware de control. Sin embargo, siempre han sido los convertidores de potencia que se pretenden controlar y, en otros muchos casos, el algoritmoF. These electronic devices mentioned above, along with others. They have been frequently included in electronic control boards of power converters, also known as control hardware. However, there have always been the power converters that are intended to be controlled and, in many other cases, the algorithm

de control a aplicarle, el que ha determinado el sistema electronico de control utilizado. Esto ha hecho necesario que para cada convertidor de potencia sea necesario desarrollar un sistema de control electronico especifico, teniendo como limitante la necesidad de redisenar por completo el sistema electronico de control en caso de modificacion del hardware de potencia, 5 trayendo consigo costes extra en su desarrollo y materiales.of control to be applied, which has determined the electronic control system used. This has made it necessary that for each power converter it is necessary to develop a specific electronic control system, having as a limitation the need to completely redesign the electronic control system in case of modification of the power hardware, 5 bringing with it extra costs in its Development and materials.

Este ha sido el escenario habitual durante muchos anos en la industria de la electronica de potencia y, posiblemente, en un futuro cercano en el que empieza a tomar forma el vehiculo electrico, se haga mas evidcnte la necesidad de sistemas electronicos de control modulares y escalables para convertidores de potencia que se adapten de manera facil y rapida 10 a las exigencias de los convertidores a contirolar y que permitan implementar los nuevos algoritmos de control que aparezcan sin necesidad de cambiar todo el hardware de control.This has been the usual scenario for many years in the power electronics industry and, possibly, in the near future in which the electric vehicle begins to take shape, the need for modular and scalable electronic control systems becomes more evident. for power converters that adapt easily and quickly 10 to the requirements of the converters to be controlled and that allow the implementation of the new control algorithms that appear without the need to change all the control hardware.

El estado de la tecnica de la electronica de potencia, y especificamente en el campo de los sistemas electronicos de control de convertidores de potencia. se detalla a continuation con referencia a los antecedentes que aparecen en la linea de trabajo de la invencion que aqui 15 se describe.The state of the art of power electronics, and specifically in the field of electronic power converter control systems. It is detailed below with reference to the background that appears in the line of work of the invention described herein.

En la patente ES 2 255 837 B1 se describe una invencion de un controlador electronico para convertidor de potencia bidireccional, basado en dos inversores multinivel. En esta patente se ha disenado una estructura eompleta llamada CONDOR CONVERTER que consta de dos modulos que son, el sistema de electronica de potencia o modulo I, y el sistema 20 electronico de control o modulo II. El sistema electronico de control esta formado por dos tarjetas comerciales (DSP TMS6713 y una FPGA SPARTAN II) y dos tarjetas disenadas por los inventores, las cuales son una tarjeta electronica para permitir la comunicacion entre las dos tarjetas comerciales y otra tarjeta electronica para permitir las comunicaciones usando un puerto USB. Esta patente carece de un diseno modular y adaptable a las diferentes 25 caracteristicas de convertidores de potencia o diferentes topologias. De hecho en las reivindicacioncs sc dcja claro que es una invencion especifica para dos convertidores de tres niveles de tipo NPC (Neutral-Point-Clamped) y que tiene sentido su utilization en conjunto con este tipo de topologia y no con otra.An invention of an electronic controller for bidirectional power converter, based on two multilevel inverters, is described in the patent ES 2 255 837 B1. This patent has designed an complete structure called CONDOR CONVERTER consisting of two modules that are, the power electronic system or module I, and the electronic control system or module II. The electronic control system consists of two business cards (DSP TMS6713 and one FPGA SPARTAN II) and two cards designed by the inventors, which are an electronic card to allow communication between the two business cards and another electronic card to allow communications using a USB port. This patent lacks a modular design and adaptable to the different characteristics of power converters or different topologies. In fact, it is clear in the claims that it is a specific invention for two three-level converters of the NPC type (Neutral-Point-Clamped) and that their use makes sense in conjunction with this type of topology and not with another.

En la patente ES 2 398 174 B1 se describe un sistema de control acoplado entre la 30 maquina electrica, que dispone un aerogenerador, y la red electrica a la que se le suministra energia. La invencion descrita en esta patente consta de un convertidor que consta de al menos dos modulos convertidores acoplados en paralelo y un sistema de control de la calidadIn patent ES 2 398 174 B1 a control system is described coupled between the electric machine, which has a wind turbine, and the power grid to which power is supplied. The invention described in this patent consists of a converter consisting of at least two converter modules coupled in parallel and a quality control system.

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de serial entregada a la red. El sistema de control se centra en la activacion o desactivacion de estos modulos, llevada a cabo con patrones desfasados de sefiales generadas con la tecnica de modulacion PWM (Pulse Width Modulation), realizando esta activacion/desactivacion de forma dinamica para que la energia electrica entregada a la red cumpla con la normativa de calidad energetica impuesta por la red electrica espanola. Esta invencion hace hincapie en el sector de los aerogeneradores eolicos, sin embargo no extiende el sistema electronico de control inventado a convertidores de potencia en otros ambitos. Ademas, no se mencionan con detalle las tarjetas electronicas utilizadas. A1 igual que ocurre con el sector de aplicacion, el disefio del sistema de control es especi'fico para el conjunto de componentes descritos en la patente y no extensible a otras configuraciones.serial delivered to the network. The control system focuses on the activation or deactivation of these modules, carried out with outdated signal patterns generated with the PWM (Pulse Width Modulation) modulation technique, performing this activation / deactivation dynamically so that the electrical energy delivered The network complies with the energy quality regulations imposed by the Spanish electricity network. This invention emphasizes the wind turbine sector, however it does not extend the electronic control system invented to power converters in other fields. In addition, the electronic cards used are not mentioned in detail. As with the application sector, the design of the control system is specific to the set of components described in the patent and not extensible to other configurations.

En la patente ES 2 390 133 T3, que corresponde a una traduccion de una patente europea de titulo “convertidores de potencia”, se describe un conjunto de convertidor de potencia-aerogenerador-sistemas de control, con el fin de generar energia electrica para suministrarla a la red electrica. Esta invencion menciona que dispone de controladores y tambien de inversores/rectificadores los cuales disponen de una pluralidad de dispositivos semiconductores de conmutacion de potencia. Aunque el procedimiento y los componentes estan descritos con detalle en la patente, el conjunto de las tarjetas electronicas de control utilizadas no esta descrito con todo detalle centrandose mas en otras partes y aplicaciones de la invencion. Se infiere de esto, que las tarjetas no tienen la propiedad de ser modular. Aunque se encuentra descrito que la invencion seria susceptible de ser aplicada a otras tecnicas de generacion energia electrica en la que tambien se haga el uso de convertidores de potencia, vuelve a dejar abierto el tema de que sistema de tarjetas electronicas se utilizan como controladores, cuales son sus caracteristicas o si son modulares o no.In the patent ES 2 390 133 T3, which corresponds to a translation of a European patent entitled "power converters", a set of power converter-wind turbine-control systems is described, in order to generate electrical energy to supply it to the electricity grid. This invention mentions that it has controllers and also inverters / rectifiers which have a plurality of semiconductor power switching devices. Although the procedure and components are described in detail in the patent, the set of electronic control cards used is not described in detail focusing more on other parts and applications of the invention. It follows from this, that the cards do not have the property of being modular. Although it is described that the invention would be capable of being applied to other electric power generation techniques in which the use of power converters is also made, it again leaves open the issue of which electronic card system is used as controllers, which are their characteristics or if they are modular or not.

En la patente ES 2 143 947 A1 se presenta un equipo didactico de control de motores DC en el que se usan diferentes tarjetas electronicas. Sin embargo, se tiene que las tarjetas electronicas utilizadas se corresponden cada una con un tipo de motor, es decir, que la modularidad del sistema se basa en tener una tarjeta de control especi'fico para cada tipo de motor, no tener modulos electronicos funcionales mas pequefios e intercambiarlos para adaptarse a los requisitos del sistema a controlar. Ademas, el sistema de control se centra cn los motores, no en el conjunto mas amplio de los convertidores de potencia y tambien enfoca la aplicacion unicamente a actividades didacticas, no llevando el sistema a aplicaciones industriales.In the patent ES 2 143 947 A1 a didactic control unit of DC motors is presented in which different electronic cards are used. However, it is necessary that the electronic cards used correspond each with a type of engine, that is, that the modularity of the system is based on having a specific control card for each type of engine, not having functional electronic modules smaller and exchange them to adapt to the requirements of the system to be controlled. In addition, the control system focuses on the motors, not on the wider set of power converters and also focuses the application only on didactic activities, not taking the system to industrial applications.

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Como resulta evidente de los antecedentes arriba descritos, en el sector de la electronica de potencia, y mas concretamente dentro del hardware de los sistemas electronicos de control aplicados a convertidores de potencia se pueden utilizar tarjetas electrdnicas comerciales con microcontroladores de tipo DSP o FPGA, o los recientes sistemas de control en tiempo real tales como los sistemas xPC, DSpace u OPAL-RT. Tambien aparecen algunas invenciones en las que se han disenado e implementado taijetas electronicas que en conjunto con las anteriores ofrecen alguna funcionalidad extra, como la monitorizacion del sistema o facilitar la comunicacion entre varias tarjetas. conectadas entre si. Otras invenciones no se centran en el sistema electronico fisico, es decir, el hardware, sino que describen el procedimiento de control implementado con componentes comerciales en aplicaciones espedficas, como por ejemplo la generacion de energia eolica.As is evident from the background described above, in the sector of power electronics, and more specifically within the hardware of electronic control systems applied to power converters, commercial electronic cards with microcontrollers of the DSP or FPGA type can be used, or recent real-time control systems such as xPC, DSpace or OPAL-RT systems. There are also some inventions in which electronic cards have been designed and implemented that together with the previous ones offer some extra functionality, such as system monitoring or facilitating communication between several cards. connected to each other. Other inventions do not focus on the physical electronic system, that is, the hardware, but instead describe the control procedure implemented with commercial components in specific applications, such as the generation of wind energy.

Ninguna invencion de las anteriores se centra en desarrollar un sistema electronico de control que sea modular, es decir, que este compuesto de un conjunto numeroso de tarjetas o modulos que se pueden interconectar de manera sencilla entre si, como si de un puzzle se tratase, para formar en poco tiempo un hardware de control valido para cualquier tipo de convertidor de potencia en cualquier aplicacion, y en el cual se puede implementar cualquier algoritmo de control conocido dado que permite:No invention of the above focuses on developing an electronic control system that is modular, that is, that it is composed of a large set of cards or modules that can be easily interconnected with each other, as if it were a puzzle, to form in a short time a valid control hardware for any type of power converter in any application, and in which any known control algorithm can be implemented since it allows:

- Incrementar el numero de mediciones a realizar (tension, corriente, velocidad, temperatura),- Increase the number of measurements to be performed (voltage, current, speed, temperature),

- Incrementar el numero o cambiar el tipo de semiconductores a controlar (directamente ligado a la topologia del convertidor),- Increase the number or change the type of semiconductors to be controlled (directly linked to the topology of the converter),

- Almacenar las condiciones de funcionamiento o mediciones con un datalogger (dispositivo de registro de datos) con capacidad de almacenamiento ampliable.- Store operating conditions or measurements with a datalogger (data recording device) with expandable storage capacity.

El concepto de modularidad al que se hace referencia en la presente invencion se entiende a nivel de tarjetas o modulos, no a ni vel de los componentes electronicos que dichas tarjetas o modulos contienen; en particular, dicho concepto debe entenderse como la posibilidad de intercambiar / interconectar de forma reconfigurable diferentes tarjetas o modulos.The concept of modularity referred to in the present invention is understood at the level of cards or modules, not at the level of the electronic components that said cards or modules contain; in particular, said concept must be understood as the possibility of exchanging / interconnecting in a reconfigurable way different cards or modules.

DESCRIPCION BREVE DE LA INVENCIONBRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION

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Son objeto de la presente invencion modulos electronicos adecuados para su integracion en sistemas electronicos modulares para la monitorizacion y/o gestion o control de convertidores de potencia, dichos sistemas electronicos modulares caracterizados por permitir la interconexion rapida de distintas taijetas electronicas, a modo de puzzle, para conformar diferentes sistemas hardware de control para aplicaciones de convertidores de potencia como pueden ser, no exclusivamente, las siguientes:Subject of the present invention are electronic modules suitable for integration into modular electronic systems for the monitoring and / or management or control of power converters, said modular electronic systems characterized by allowing rapid interconnection of different electronic cards, by way of puzzle, to form different control hardware systems for power converter applications such as, not exclusively, the following:

- Generacion de energia (renovable o convencional).- Power generation (renewable or conventional).

- Transporte de energia electrica en corriente continua (conocido en ingles como Voltage-Source Converters - High-Voltage, Direct Current o con las correspondientes siglas VSC-HVDC).- Transport of electric energy in direct current (known in English as Voltage-Source Converters - High-Voltage, Direct Current or with the corresponding acronym VSC-HVDC).

- FACTS (Flexible AC transmission Systems).- FACTS (Flexible AC transmission Systems).

- Almacenamiento de energia (baterias, pilas de combustible, supercondensadores, volantes de inercia),- Energy storage (batteries, fuel cells, supercapacitors, flywheels),

- Traccion electrica (motores electricos).- Electric traction (electric motors).

El concepto de convertidor de potencia al que se hace referencia en la presente invencion se entiende como el equipo conformado por diferentes componentes electricos y electronicos (aparamenta, semiconductores de potencia, drivers, etc.) que se utiliza para modificar / controlar / transformar las caracteristicas de la energia de la entrada de dicho equipo (convertidor) a la salida de dicho equipo (convertidor).The concept of power converter referred to in the present invention is understood as the equipment consisting of different electrical and electronic components (switchgear, power semiconductors, drivers, etc.) that is used to modify / control / transform the characteristics of the energy from the input of said equipment (converter) to the output of said equipment (converter).

Las distintas tarjetas electronicas o modulos (se utilizaran indistintamente los terminos tarjeta, placa o modulo durante el documento) que constituyen el objeto de esta invencion son de diferentes caracteristicas, algunas son tarjetas electronicas dedicadas al procesamiento de la serial, implementando algoritmos de control, otras tienen la tarea de adquirir sefiales analogicas para servir como entrada al sisterna de control, otras ofrecen la posibilidad de llevar las sefiales proccsadas a otros circuitos, otras tienen la funcion de expansion y ofrecen la posibilidad de conectarse a otras tarjetas electronicas comerciales.The different electronic cards or modules (the terms card, board or module will be used interchangeably during the document) that constitute the object of this invention are of different characteristics, some are electronic cards dedicated to the processing of the serial, implementing control algorithms, others They have the task of acquiring analog signals to serve as input to the control sisterna, others offer the possibility of carrying the procured signals to other circuits, others have the function of expansion and offer the possibility of connecting to other commercial electronic cards.

Conforme a lo anterior son objeto de la presente invencion las siguientes tarjetas electronicas o modulos, asi como sistemas electronicos modulares que comprenden dichos modulos o combinaciones de dichos modulos:In accordance with the foregoing, the following electronic cards or modules are object of the present invention, as well as modular electronic systems comprising said modules or combinations of said modules:

- Modulo base: el cual sirve como nexo de union entre todas los modulos conectados y se encarga de generar las tensiones que se utilizaran en cada uno de ellos, como- Base module: which serves as a link between all connected modules and is responsible for generating the voltages that will be used in each of them, as

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pueden ser, y no exclusivamente, las tensiones de alimentacion y de referenda de tierra, las tensiones analogicas y de potencia, etc.they can be, and not exclusively, the supply and ground reference voltages, the analog and power voltages, etc.

- Modulo de medida de velocidad: se encarga de medir la velocidad de rotacion de un rotor (elemento propio de aplicaciones de convertidores de potencia tales como generacion eolica o traction electrica). Este modulo puede medir la velocidad utilizando la tecnologia de un tacometro o la de un encoder.- Speed measurement module: is responsible for measuring the speed of rotation of a rotor (own element of power converter applications such as wind generation or electric traction). This module can measure the speed using the technology of a tachometer or that of an encoder.

- Modulo de expansion de medida de velocidad: este permite obtener una segunda medida de velocidad de un tacometro o encoder secundario, teniendo la capacidad de ampliarse hasta un maximo de dos placas.- Speed measurement expansion module: this allows to obtain a second speed measurement from a secondary tachometer or encoder, having the ability to expand up to a maximum of two plates.

- Modulo de activacion/desactivacion: se encarga de generar las sefiales de activacion/desactivacion de los serriiconductores de potencia utilizados en el convertidor (1GBT, MOSFET, otros semiconductores de basados en carburo de Silicio, etc.) mediante la tecnica de modulacion implementada, que puede ser por ejemplo:- Activation / deactivation module: it is responsible for generating the activation / deactivation signals of the power serriiconductors used in the converter (1GBT, MOSFET, other silicon carbide based semiconductors, etc.) through the modulation technique implemented, which can be for example:

o Modulacion por anchura de pulsos generica o PWM (Pulse Width Modulation) o SVPWM o en su nomenclatura inglesa Space Vector Pulse Width Modulation o Control vectorialo Modulation by generic pulse width or PWM (Pulse Width Modulation) or SVPWM or in its English nomenclature Space Vector Pulse Width Modulation or Vector Control

Estas tecnicas son habitualmente implementadas en las diferentes aplicaciones de los convertidores electronicos de potencia. Este modulo es posible utilizarlo con convertidores de potencia que implementen cualquier tipo de tecnologia de semiconductores como 1GBT, MOSFET. SiC, etc.These techniques are usually implemented in the different applications of electronic power converters. This module can be used with power converters that implement any type of semiconductor technology such as 1GBT, MOSFET. SiC, etc.

- Modulo de expansion de activacion/desactivacion: permite ampliar el numero de sefiales de activacion/desactivacion de los semiconductores de potencia. siendo posible alcanzar un maximo de cuatro placas.- Activation / deactivation expansion module: it allows to increase the number of activation / deactivation signals of the power semiconductors. being possible to reach a maximum of four plates.

- Modulo de medida de temperatura: mide la temperatura para evitar situaciones de sobrecalentamiento.- Temperature measurement module: measures the temperature to avoid overheating situations.

- Modulo de reles: permite activar un conjunto de reles que ejercen las funciones de protection del convertidor de potencia en condiciones de funcionamiento anomalo, como por ejemplo en el caso de un sobrecalentamiento, y de control de la aparamenta necesaria para su conexion a la red electrica, entre otras.- Module of relays: it allows to activate a set of relays that exert the protection functions of the power converter in anomalous operating conditions, as for example in the case of overheating, and of control of the switchgear necessary for its connection to the network Electric, among others.

- Modulo de medida de tension: tiene la funcion de medir la tension diferencial entre dos puntos.- Tension measurement module: it has the function of measuring the differential tension between two points.

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- Modulo de expansion de medida de tension: permite ampliar el numero de medidas de tension hasta alcanzar un maximo de cuatro mediciones.- Tension measurement expansion module: allows the number of tension measurements to be extended to a maximum of four measurements.

- Modulo de medida de intensidad: permite medir la intensidad a traves de los sensores de intensidad ubicados en el convertidor de potencia o aquellos que son independientes y estan situados en el miismo modulo. Permite controlar aspectos como el fondo de escala o el rango de medicion que se puede tomar. Este modulo es compatible con sensores de intensidad que usen tecnologia tipo Hall.- Intensity measurement module: allows to measure the intensity through the intensity sensors located in the power converter or those that are independent and are located in the same module. It allows controlling aspects such as the full scale or the range of measurement that can be taken. This module is compatible with intensity sensors that use Hall technology.

- Modulo de expansion de medida de intensidad: permite ampliar el numero de medidas de intensidad hasta un maximo de cuatro mediciones.- Intensity measurement expansion module: allows you to extend the number of intensity measurements to a maximum of four measurements.

- Modulo de almacenamiento de datos o datalogger, permite almacenar, entre otras cosas, un registro de los estados de control, mediciones de las variables de estado (corriente, velocidad, tension, temperatura y otras) para ser monitorizadas y procesadas extemamente.- Data storage module or datalogger, allows to store, among other things, a register of the control states, measurements of the state variables (current, speed, voltage, temperature and others) to be monitored and processed extensively.

- Modulo de control: permite que otros modulos mencionados anteriormente (como los de medicion, activacion/desactivacion, datalogger, entre otros), se conecten a este modulo en el que reside el dispositivo de control (microprocesador/sistema de control en tiempo real). Permite tambien la conexion entre el dispositivo de control y un ordenador extemo que se comunica con el sistema electronico modular mediante conexiones JTAG o RS232. Es capaz de implementar tecnicas de control en tiempo real con gran eficiencia. Puede disponer de un microprocesador (como por ejemplo un DSP u otro) o un sistema de control en tiempo real (por ejemplo de tipo xPC u otro).- Control module: allows other modules mentioned above (such as measurement, activation / deactivation, datalogger, among others), to connect to this module in which the control device resides (microprocessor / real-time control system) . It also allows the connection between the control device and an external computer that communicates with the modular electronic system through JTAG or RS232 connections. It is able to implement control techniques in real time with great efficiency. You can have a microprocessor (such as a DSP or another) or a real-time control system (for example, type xPC or other).

Los convertidores de potencia se utilizan hoy en dia en muchas aplicaciones como la generacion de energia electrica para ser entregada a la red de distribucion, en maquinaria y 25 vehiculos como los automoviles, en la industria, en aplicaciones personales, etc. Pueden encontrarsc tambien cicrtas aplicaciones en las que se utilizan varios convertidores de potencia a la vez, siendo necesario controlar cada uno de ellos o bien de manera independiente o de manera conjunta. Tambien existen muchos tipos de convertidores de potencia, dependiendo de sus caracteristicas tecnicas (electricas o mecanicas), su aplicacion 30 (convertir movimiento en energia electrica, convertir las caracteristicas de la energia electrica a partir de otras diferentes, como por ejemplo la corriente altema en corriente continua, transformar los niveles de tension e intensidad, etc.). Debido a esta amplia variedad dePower converters are used today in many applications such as the generation of electric power to be delivered to the distribution network, in machinery and 25 vehicles such as cars, in the industry, in personal applications, etc. You can also find some applications in which several power converters are used at the same time, being necessary to control each one of them either independently or together. There are also many types of power converters, depending on their technical characteristics (electrical or mechanical), their application 30 (converting movement into electrical energy, converting the characteristics of electrical energy from different ones, such as the current changes in direct current, transform voltage and intensity levels, etc.). Because of this wide variety of

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convertidores que pueden aparecer cn solitario o en conjunto denominaremos a partir de ahora al sistema de convertidores de potencia que se pretende monitorizar y/o gestionar o controlar con sistemas electronicos modulares objjeto de esta invencion como SISTEMA CONVERTIDOR OBJETIVO. Esta denominacion responde unicamente a la intencion de facilitar la comprension del presente documento.converters that may appear alone or together we will now call the power converter system that is intended to monitor and / or manage or control with modular electronic systems object of this invention as OBJECTIVE CONVERTER SYSTEM. This denomination responds only to the intention of facilitating the understanding of this document.

El diseno modular de la invencion tiene la ventaja de poder adaptarse a las caracteristicas del SISTEMA CONVERTIDOR OBJETIVO que se quiere controlar, con el simple hecho de seleccionar, de entrc todas las taijctas electronicas o modulos que son parte de esta invencion, aquellas que sean adecuadas para medir las senales de entrada deseadas y aplicar las senales de control calculadas. Conectando adecuadamente estas tarjetas seleccionadas se dispone de un hardware de control especifico para controlar el SISTEMA CONVERTIDOR OBJETIVO.The modular design of the invention has the advantage of being able to adapt to the characteristics of the OBJECTIVE CONVERTER SYSTEM that one wants to control, with the simple fact of selecting, from among all the electronic taijctas or modules that are part of this invention, those that are suitable to measure the desired input signals and apply the calculated control signals. By properly connecting these selected cards, a specific control hardware is available to control the OBJECTIVE CONVERTER SYSTEM.

Eos sistemas electronicos modulares objeto de la invencion son tan flexible en sus caracteristicas, que con el simple hecho de conectar unos modulos u otros se pueden tener distintas especificaciones en el sistema conjunto, permitiendo controlar con facilidad un SISTEMA CONVERTIDOR OBJETIVO que conste de uno o varios convertidores de potencia, con distintas caracteristicas, semiconductores, medidas de control y topologias.The modular electronic systems object of the invention are so flexible in their characteristics, that simply connecting some modules or others can have different specifications in the joint system, allowing to easily control an OBJECTIVE CONVERTER SYSTEM consisting of one or more Power converters, with different characteristics, semiconductors, control measures and topologies.

La presente invencion permite tambien la implementacion de diferentes tecnicas y algoritmos de control gracias a la posibilidad de programacion de los mismos en los modulos encargados del procesamiento de las senales y el calculo de las senales de control, como es el modulo de control que se describe mas abajo.The present invention also allows the implementation of different control techniques and algorithms thanks to the possibility of programming them in the modules responsible for signal processing and the calculation of control signals, such as the control module described below.

La invencion permite llevar a cabo tareas de mantenimiento y actualizacion de manera facil y con rapidez. Es posible incorporar nuevos algoritmos de control mas eficientes al mismo SISTEMA CONVERTIDOR OBJETIVO con el simple hecho de reprogramar el sistema de control modular. Si por otro lado, los nuevos algoritmos de control necesitan medir otros parametros o adquirir senales que antes no se tenian en cuenta, simplcmcntc incluyendo una nueva tarjeta encargada de medir dichas sefiales al sistema electronico de control modular se tendran todos los componentes necesarios para implementar el nuevo algoritmo de control. Esto evita tener que, o bien cambiar el sistema de control en su totalidad para adaptarse a los nuevos algoritmos a implementar, o bien seguir utilizando algoritmos de control antiguos y mas ineficientes por suponer un coste elevado cambiar todo el sistema de control.The invention allows maintenance and updating to be carried out easily and quickly. It is possible to incorporate new more efficient control algorithms into the same OBJECTIVE CONVERTER SYSTEM with the simple act of reprogramming the modular control system. If, on the other hand, the new control algorithms need to measure other parameters or acquire signals that were not previously taken into account, simplcmcntc including a new card in charge of measuring said signals to the electronic modular control system will have all the necessary components to implement the New control algorithm. This avoids having to either change the control system in its entirety to adapt to the new algorithms to be implemented, or continue using old and more inefficient control algorithms because it involves a high cost to change the entire control system.

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Tambien se facilita e) mantenimiento y la actualization si se tiene que la aplicacion en la que cambien las caracteristicas de servicio del SISTEMA CONVERTIDOR OBJETIVO, y se haga necesario modificar el sistema completo y con ello el hardware electronico de control. El objeto de esta invencion permitiria, por las rnismas razones que las descritas en el parrafo anterior, adaptarse a las nuevas caracteristicas del nuevo sistema de a controlar, con solo modificar ciertas tarjetas o modulos o conectar otras nuevas.It also facilitates e) maintenance and updating if the application in which the service characteristics of the OBJECTIVE CONVERTER SYSTEM have to be changed, and it is necessary to modify the complete system and with it the electronic control hardware. The object of this invention would allow, for the same reasons as those described in the previous paragraph, to adapt to the new characteristics of the new system to be controlled, just by modifying certain cards or modules or connecting new ones.

Queda por lo tanto destacado en llos parrafos anteriores que las ventajas de mantenimiento y actualizacion que presenta esta invencion cubrcn tanto posiblcs cambios cn el hardware como en el software.It is therefore highlighted in the previous paragraphs that the maintenance and updating advantages of this invention cover both possible changes in hardware and software.

DESCRIPCION DE LAS FIGURASDESCRIPTION OF THE FIGURES

A continuacion se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invencion y que se relacionan expresamente con una realizacion de dicha invencion que se presenta como un ejemplo no limitativo de esta.Next, a series of drawings that help to better understand the invention and that expressly relate to an embodiment of said invention which is presented as a non-limiting example of this is described very briefly.

Figura 1. Muestra un sistema electronico modular conectado con varios de los modulos anteriormente comentados en una configuracion simple.Figure 1. Shows a modular electronic system connected with several of the modules discussed above in a simple configuration.

Figura 2. Muestra un sistema electrbnico modular conectado con varios de los modulos anteriormente comentados en una configuracibn expandida en la que demuestra todo su potencial y es capaz de controlar sistemas imas complejos de hasta doce semiconductores, dos medidas de velocidad. cuatro mediciones de intensidad, cuatro mediciones de tension, dos mediciones de temperatura y almacenamiento de datos en datalogger.Figure 2. It shows a modular electronic system connected with several of the modules mentioned above in an expanded configuration in which it demonstrates its full potential and is capable of controlling complex magnet systems of up to twelve semiconductors, two speed measurements. four intensity measurements, four voltage measurements, two temperature measurements and datalogger data storage.

Figura 3. Muestra un modulo de activacion/desactivacion para encapsulados de un solo 1GBT o dispositivo semiconductor.Figure 3. It shows an activation / deactivation module for encapsulates of a single 1GBT or semiconductor device.

Figura 4. Muestra un modulo de activacion/desactivacion para encapsulados de varios IGBTs o dispositivos semiconductores cn configuracion NPC.Figure 4. Shows an activation / deactivation module for encapsulates of several IGBTs or semiconductor devices in NPC configuration.

Figura 5. Muestra un modulo de medida de velocidad en el que se utiliza un enconder para tomar medidas de la velocidad.Figure 5. Shows a velocity measurement module in which an halter is used to take velocity measurements.

Figura 6. Muestra un modulo de medida de velocidad en el cual se utiliza un tacbmetro para tomar medidas de la velocidad.Figure 6. Shows a speed measurement module in which a tachometer is used to take speed measurements.

Figura 7. Muestra un modulo de meclida de intensidad, disenado para trabajar con sensores de efecto Hall incluidos en el convertiidor de potencia.Figure 7. Shows an intensity meclide module, designed to work with Hall effect sensors included in the power converter.

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Figura 8. Muestra un modulo de medida de intensidad. disefiado para realizar la medida de intensidad en la misma placa de control mediante sensores de efecto Hall.Figure 8. Shows an intensity measurement module. designed to measure intensity on the same control board using Hall effect sensors.

Figura 9. Muestra un modulo de medida de tension.Figure 9. Shows a voltage measurement module.

Figura 10, Muestra un modulo de reles.Figure 10, Shows a module of relays.

Figura 11. Muestra un modulo base.Figure 11. Shows a base module.

Figura 12. Muestra un modulo de control que utiliza un sistema de control en tiempo real (por ejemplo de tipo xPC).Figure 12. Shows a control module that uses a real-time control system (for example, type xPC).

Figura 13. Muestra un modulo de control que utiliza un microprocesador (por ejemplo de tipo DSP).Figure 13. Shows a control module that uses a microprocessor (for example, DSP type).

Figura 14. Muestra un modulo de medicion de temperatura.Figure 14. Shows a temperature measurement module.

Figura 15. Muestra un modulo de almacenamiento de datos tipo SD, que permite el almacenamiento en tarjetas de memoria con conexion tipo SD.Figure 15. Shows an SD type data storage module, which allows storage on memory cards with SD type connection.

Figura 16. Muestra un modulo de almacenamiento de datos tipo USB, que permite el almacenamiento en dispositivos de memoria con conexion tipo USB.Figure 16. Shows a USB type data storage module, which allows storage in memory devices with USB type connection.

descripci6n detallada de la invenci6ndetailed description of the invention

A continuacion se detallan los diferentes objetos de la invencion referidos anteriormente, sin que el orden de exposicion de los mismos, o de sus aspectos y/o de sus realizaciones preferidas, implique necesariamente que unos objetos sean mas importantes que otros.The different objects of the invention referred to above are detailed below, without their order of exposure, or their aspects and / or preferred embodiments, necessarily implying that some objects are more important than others.

Son objeto de la invencion (primer objeto) modulos electronicos adecuados para su integracion en sistemas electronicos modulares para la monitorizacion y/o gestion o control de convertidores de potencia.The object of the invention (first object) is electronic modules suitable for integration into modular electronic systems for monitoring and / or management or control of power converters.

Un aspecto de dicho primer objeto de la invencion se refiere a un modulo base el cual sirve como nexo de union entre todas los modulos conectados y se encarga de generar las tcnsiones que se utilizaran en cada uno de ellos, como pueden ser, y no exclusivamente, las tensiones de alimentacion y de referencia de tierra, las tensiones analogicas y de potencia, etc. Una realizacion preferente de dicho aspecto se refiere a un modulo base que se caracteriza por tener varias conexiones (11) para el envio de sefiales entre modulos permitiendo la conexion entre el modulo base y los modulos perifericos; se caracteriza tambien por varios filtros EMI (15) para flltrar sefiales de entrada de interferencias electromagneticas, un filtro de ruido de aha y baja frecuencia (16) para las sefiales de entrada, varias zonas para la duplicacion deOne aspect of said first object of the invention refers to a base module which serves as a link between all connected modules and is responsible for generating the stresses that will be used in each of them, as they can be, and not exclusively , the supply and reference earth voltages, the analog and power voltages, etc. A preferred embodiment of said aspect refers to a base module that is characterized by having several connections (11) for sending signals between modules allowing the connection between the base module and the peripheral modules; It is also characterized by several EMI filters (15) for filtering electromagnetic interference input signals, a low frequency aha noise filter (16) for the input signals, several areas for duplication of

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senales (36), una zona de conexion para las sefiales de entrada (37), un conector Eurocard hembra de 96 pines (38) para permitir la conexion con el modulo de control y una zona de adaptacion de las senales (39) del modulo base para que estas puedan ser enviadas a los otros modulos.signals (36), a connection zone for the input signals (37), a 96-pin Eurocard female connector (38) to allow connection to the control module and an area for adaptation of the signals (39) of the module basis so that these can be sent to the other modules.

Otro aspecto de dicho primer objeto de la invencion se refiere a un modulo de activacion/desactivacion se encarga de generar las senales de activacion/desactivacion de los semiconductores de potencia utilizados en el convertidor (1GBT, MOSFET, otros scmiconductorcs de basados cn carburo dc Silicio, etc.) mediante la tccnica de modulacion implementada, que puede ser por ejemplo modulacion por anchura de pulsos generica o PWM (Pulse Width Modulation), SVPWM o en su nomenclatura inglesa Space Vector Pulse Width Modulation, o Control vectorial. Una realizacion preferente de dicho aspecto se refiere a un modulo de activacion/desactivacion de semiconductores en encapsulado unitario, que se caracteriza por una conexion para recibir senales del modulo base o de otros modulos (10), una conexion para enviar senales al modulo base o a otros modulos (11), una zona de test points (12) para hacer medidas sobre distintas senales, un conector macho board-to-hoard de 14 pines (13) para generar las senales de activacion/desactivacion de los semiconductores del convertidor de potencia y recibir las senales de error del mismo a traves del cable, un conector macho board-io-board de 10 pines (13a) para ampliar el numero dc senales de activacion/desactivacion de semiconductores que se pueden generar, un conjunto de LEDs (14) para mostrar cuando se produce algun error, filtros EMI (15) para filtrar sefiales de entrada de interferencias electromagneticas, varias zonas de adaptacion de las senales de activacion/desactivacion de los semiconductores (17) en la que se adaptan los valores de tension que vienen del microprocesador del modulo de control para que sean compatibles con las tensiones de disparo de los semiconductores, varias zonas de optoacopladores (18) que desacoplan electricamente la placa entre baja y alta tension y varias zonas de switches (19) que permiten seleccionar y desclcccionar sefiales y cambiar entre diferentes modos de operacion. Otra realizacion preferente de dicho aspecto se refiere a un modulo de activacion/desactivacion para tecnologia tipo Skyper que se caracteriza por una conexion para recibir sefiales del modulo base o de otros modulos (10), una conexion para enviar sefiales al modulo base o a otros modulos (11), varias zonas de test points (12) para hacer medidas sobre distintas sefiales, un conector macho board-to-board de 14 pines (13) para generar las senales de activacion/desactivacion de los semiconductores del convertidor de potencia y recibir lasAnother aspect of said first object of the invention relates to an activation / deactivation module is responsible for generating the activation / deactivation signals of the power semiconductors used in the converter (1GBT, MOSFET, other silicon-based cn carbide dc silicons) , etc.) by means of the technique of modulation implemented, which can be for example generic pulse width modulation or PWM (Pulse Width Modulation), SVPWM or in its English nomenclature Space Vector Pulse Width Modulation, or Vector Control. A preferred embodiment of said aspect refers to a semiconductor activation / deactivation module in unit encapsulation, characterized by a connection for receiving signals from the base module or other modules (10), a connection for sending signals to the base module or other modules (11), a test point zone (12) to make measurements on different signals, a 14-pin board-to-hoard male connector (13) to generate the activation / deactivation signals of the power converter semiconductors and receive the error signals thereof through the cable, a 10-pin board-io-board male connector (13a) to expand the number of semiconductor activation / deactivation signals that can be generated, a set of LEDs (14 ) to show when an error occurs, EMI filters (15) to filter input signals of electromagnetic interference, several zones of adaptation of the semiconductor activation / deactivation signals (17) in which the voltage values that come from the microprocessor of the control module are adapted to be compatible with the firing voltages of the semiconductors, several zones of optocouplers (18) that electrically decouple the plate between low and high voltage and several zones of switches (19) that allow selecting and declining signals and switching between different modes of operation. Another preferred embodiment of said aspect refers to an activation / deactivation module for Skyper technology that is characterized by a connection to receive signals from the base module or other modules (10), a connection to send signals to the base module or to other modules (11), several test points zones (12) to make measurements on different signals, a 14-pin board-to-board male connector (13) to generate the activation / deactivation signals of the power converter semiconductors and receive the

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sefiales de error del mismo a traves del cable, un conector macho board-to-board de 10 pines (13a) para ampliar el numero de senates de activacion/desactivacion de semiconductores que se pueden generar, un conjunto de LEDs (14) para mostrar cuando se produce algun error, filtros EMI (15) para filtrar sefiales de entrada de interferencias electromagneticas, varias zonas de adaptacion de las sefiales de activacion/desactivacion de los semiconductores (17) en la que se adaptan los valores de tension que vienen del microprocesador del modulo de control para que sean compatibles con las tensiones de disparo de los semiconductores, optoacopladorcs (18) que dcsacoplan clcctricamentc la placa entre baja y alta tension, varias zonas de switches (19) que permite seleccionar y deseleccionar sefiales y una zona dedicada a la activation crowbar (20) para proteger el convertidor de potencia que se controla en situaciones de sobretension en el bus de continua o DC-Link.error signals thereof through the cable, a 10-pin board-to-board male connector (13a) to expand the number of semiconductor activation / deactivation signals that can be generated, a set of LEDs (14) to display when an error occurs, EMI filters (15) to filter input signals of electromagnetic interference, several zones of adaptation of the semiconductor activation / deactivation signals (17) in which the voltage values that come from the microprocessor are adapted of the control module so that they are compatible with the firing voltages of the semiconductors, optocouplers (18) that clcctricamentc dcsacoplan the plate between low and high voltage, several zones of switches (19) that allows to select and deselect signals and an area dedicated to the activation crowbar (20) to protect the power converter that is controlled in situations of overvoltage on the DC or Link bus.

Otro aspecto de dicho primer objeto de la invention se refiere a un modulo de medida de velocidad que se encarga de medir la velocidad de rotacion de un rotor (elemento propio de aplicaciones de convertidores de potencia tales como generation eolica o traction electrica). Una realizacion preferente de dicho aspecto se refiere a un modulo de medida de velocidad tipo encoder que se caracteriza por una conexion para recibir sefiales del modulo base o de otros modulos (10), una conexion para enviar sefiales al modulo base o a otros modulos (11), una zona de test points (12) para hacer medidas sobre distintas sefiales, un filtro de ruido de alta y baja frecuencia (16) para las sefiales de entrada, optoacopladores (18) que desacoplan electricamente la placa entre baja y alta tension, una zona de conexiones para recibir las sefiales del encoder (21) por la que se reciben las sefiales en cuadratura (A,B), sus valores negados (A negado, B negado) e indice del encoder, para poder establecer la position y la velocidad de rotacion de la maquina electrica., una zona que duplica las sefiales del encoder (21a) para que puedan ser enviadas a otro cuadro electrico y una region para la adaptacion de la sefial del encoder (22) que se encarga de adaptar los valores de tension que vienen de la sefial de velocidad del encoder para que puedan ser lcidos por el microprocesador (DSP u otro) o el modulo de control en tiempo real (xPC u otro). Otra realizacion preferente de dicho aspecto se refiere a un modulo de medida de velocidad tipo tacometro que se caracteriza por una conexion para recibir sefiales del modulo base o de otros modulos (10), una zona dc test points (12) para hacer medidas sobre distintas sefiales, filtros EMI (15) para filtrar sefiales de entrada de interferencias electromagneticas, una conexion por la que se recibe la sefial del tacometro (23), un divisor de tension ajustable (24) que ajusta la tension segun el rango deAnother aspect of said first object of the invention relates to a speed measurement module that is responsible for measuring the rotational speed of a rotor (own element of power converter applications such as wind generation or electric traction). A preferred embodiment of said aspect refers to an encoder type measurement module that is characterized by a connection for receiving signals from the base module or other modules (10), a connection for sending signals to the base module or to other modules (11 ), a test point zone (12) to measure different signals, a high and low frequency noise filter (16) for the input signals, optocouplers (18) that electrically decouple the plate between low and high voltage, a connection zone to receive the encoder signals (21) through which the quadrature signals (A, B), their denied values (A denied, B denied) and encoder index are received, in order to establish the position and the Rotation speed of the electric machine, an area that doubles the encoder signals (21a) so that they can be sent to another electrical panel and a region for adapting the encoder signal (22) that is responsible for adapting the values of tens ion that come from the encoder speed signal so that they can be read by the microprocessor (DSP or other) or the real-time control module (xPC or other). Another preferred embodiment of said aspect refers to a tachometer type speed measurement module that is characterized by a connection for receiving signals from the base module or other modules (10), an area of test points (12) to make measurements on different signals, EMI filters (15) to filter input signals of electromagnetic interference, a connection through which the signal from the tachometer (23) is received, an adjustable voltage divider (24) that adjusts the voltage according to the range of

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salida de las sefiales del tacometro y una zonai para la adaptacion de la sefial proveniente del tacometro (25) que adapta los valores de tension provenientes del tacometro para que puedan ser leidos por el microprocesador o el sisteima de control en tiempo real del modulo de control.output of the tachometer signals and an area for the adaptation of the signal from the tachometer (25) that adapts the voltage values from the tachometer so that they can be read by the microprocessor or the real-time control system of the control module .

Otro aspecto de dicho primer objeto de la invencion se refiere a un modulo de medida de intensidad que permite medir la intensidad a traves de los sensores de intensidad ubicados en el convertidor de potencia o aquellos que son independientes y estan situados en el mismo modulo. Una realizacion preferente de dicho aspecto se refiere a un modulo de medida de intensidad para trabajar con sensores de intensidad de efecto Hall incluidos en los convertidores de potencia que se caracteriza por una conexion para recibir sefiales del modulo base o de otros modulos (10), una conexion para enviar sefiales al modulo base o a otros modulos (11), filtros EMI (15) para filtrar sefiales de entrada de interferencias electromagneticas, filtros de ruido de alta y baja frecuencia (16) para las sefiales de entrada, una conexion externa de corriente (26) para conectar un cable a un circuito o modulo de medida de corriente extema y una zona para la adaptacion de las medidas de corriente (27) que adapta los valores de la medida de corriente realizada para que pueda ser leida por el microprocesador o el sistema de control en tiempo real del modulo de control. Otra realizacion preferente de dicho aspecto se refiere a un modulo de medida de intensidad disefiado para trabajar con sensores de intensidad de efecto Hall incluidos extemamente en el cuadro electrico, que se caracteriza por una conexion para recibir sefiales del modulo base o de otros modulos (10), una conexion para enviar sefiales al modulo base o a otros modulos (11), filtros EMI (15) para filtrar sefiales de entrada de interferencias electromagneticas, filtros de ruido de alta y baja frecuencia (16) para las sefiales de entrada, optoacopladores (18) que desacoplan electricamente la placa entre baja y alta tension, zonas para la adaptacion de las medidas de corriente (27) que adapta los valores de la medida de corriente realizada para que pueda ser leida por el microprocesador o el sistema de control en tiempo real del modulo de control, sensores de corriente por efecto Hall independientes (28) y zonas dedicadas a trabajar con la seleccion, la sensibilidad y la escala de las medidas (29).Another aspect of said first object of the invention relates to an intensity measurement module that allows the intensity to be measured through the intensity sensors located in the power converter or those that are independent and located in the same module. A preferred embodiment of said aspect refers to an intensity measurement module for working with Hall effect intensity sensors included in the power converters which is characterized by a connection for receiving signals from the base module or other modules (10), a connection for sending signals to the base module or other modules (11), EMI filters (15) to filter input signals from electromagnetic interference, high and low frequency noise filters (16) for input signals, an external connection of current (26) to connect a cable to an external current measurement circuit or module and an area for adapting the current measurements (27) that adapts the values of the current measurement made so that it can be read by the microprocessor or the real-time control system of the control module. Another preferred embodiment of said aspect refers to an intensity measurement module designed to work with Hall effect intensity sensors included extensively in the electrical panel, which is characterized by a connection to receive signals from the base module or other modules (10 ), a connection to send signals to the base module or other modules (11), EMI filters (15) to filter input signals from electromagnetic interference, high and low frequency noise filters (16) for input signals, optocouplers ( 18) that electrically decouple the plate between low and high voltage, zones for the adaptation of the current measurements (27) that adapts the values of the current measurement made so that it can be read by the microprocessor or the time control system real control module, independent Hall effect current sensors (28) and areas dedicated to work with the selection, sensitivity and scale of the measurements as (29).

Otro aspecto de dicho primer objeto de la invencion se refiere a un modulo de medida de tension que tiene la funcion de medir la tension diferencial entre dos puntos. Una realizacion preferente de dicho aspecto se refiere a un modulo de medida de tension que se caracteriza por una conexion para recibir sefiales del modulo base o de otros modulos (10),Another aspect of said first object of the invention relates to a voltage measurement module that has the function of measuring the differential tension between two points. A preferred embodiment of said aspect refers to a voltage measurement module characterized by a connection for receiving signals from the base module or other modules (10),

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una conexion para enviar sefiales al modulo base o a otros modulos (11), filtros EMI (15) para filtrar sefiales de entrada de interferencias electromagneticas, filtros de ruido de alta y baja frecuencia (16) para las sefiales de entrada, optoacopladores (18) que desacoplan electricamente la placa entre baja y alta tension, zonas dedicadas a trabajar con la seleccion, la sensibilidad y la escala de las medidas (29), entradas de tension diferencial o no diferencial (30), una zona para la adaptacion de la medida de tension (31) que adapta los valores de la medida de tension realizada para que pueda ser leida por el microprocesador o el sistema de control cn ticmpo real del modulo dc control y varios reguladores de tension independientesa connection for sending signals to the base module or other modules (11), EMI filters (15) to filter input signals from electromagnetic interference, high and low frequency noise filters (16) for input signals, optocouplers (18) that electrically decouple the plate between low and high voltage, areas dedicated to work with the selection, sensitivity and scale of the measurements (29), differential or non-differential voltage inputs (30), an area for measurement adaptation of tension (31) that adapts the values of the voltage measurement carried out so that it can be read by the microprocessor or the real time control system of the control module and several independent voltage regulators

(32) que permiten obtener tensiones de alimentacion/referencia necesarias de forma independiente.(32) that allow obtaining necessary supply / reference voltages independently.

Otro aspecto de dicho primer objeto de la invencion se refiere a un modulo de reles que permite activar un conjunto de reles que ejercen las funciones de proteccion del convertidor de potencia en condiciones de funcionamiento anomalo, como por ejemplo en el caso de un sobrecalentamiento, y de control de la aparamenta necesaria para su conexion a la red electrica, entre otras. Una realizacion preferente de dicho aspecto se refiere a un modulo de reles que se caracteriza por una conexion para recibir sefiales del modulo base o de otros modulos (10), una conexion para enviar sefiales al modulo base o a otros modulos (11), relesAnother aspect of said first object of the invention relates to a relay module that allows activating a set of relays that exert the protection functions of the power converter under anomalous operating conditions, such as in the case of overheating, and of control of the switchgear necessary for its connection to the electrical network, among others. A preferred embodiment of said aspect refers to a relay module characterized by a connection for receiving signals from the base module or other modules (10), a connection for sending signals to the base module or to other modules (11), relays.

(33) , una zona para la adaptacion de las sefiales de los reles (34) que adapta los valores de las sefiales de habilitacion para que sean compatibles con los reles y varias salidas de las sefiales de los reles (35).(33), an area for the adaptation of the relay signals (34) that adapts the values of the enable signals to be compatible with the relays and various outputs of the relay signals (35).

Otro aspecto de dicho primer objeto de la invencion se refiere a un modulo de control que permite que otros modulos (como los de medicion, activacion/desactivacion, datalogger, entre otros), se conecten a este modulo en el que reside el dispositivo de control (microprocesador/sistema de control en tiempo real). Una realizacion preferente de dicho aspecto se refiere a un modulo de control que utiliza un sistema de control en tiempo real (xPC u otro) que sc caracteriza por filtros EMI (15) para filtrar sefiales de entrada de interferencias electromagneticas, varias zonas para la duplicacion de sefiales (36) para poder hacer mejores medidas sobre ellas, un conector Eurocard macho de 96 pines (38a) que permite la conexion del modulo de control en tiempo real tipo xPC (o similar) con el modulo base, varias conexiones a modulos de la Real Time Target Machine (40) y varias zonas de adaptacion de las sefiales (41) que adaptan los valores de las sefiales para que sean compatibles con la Real Time Target Machine. Otra realizacion preferente de dicho aspecto seAnother aspect of said first object of the invention relates to a control module that allows other modules (such as measurement, activation / deactivation, datalogger, among others), to connect to this module in which the control device resides. (microprocessor / real-time control system). A preferred embodiment of said aspect refers to a control module that uses a real-time control system (xPC or other) that sc is characterized by EMI filters (15) to filter input signals of electromagnetic interference, several areas for duplication of signals (36) to be able to make better measurements on them, a Eurocard male connector of 96 pins (38a) that allows the connection of the real-time control module type xPC (or similar) with the base module, several connections to modules of the Real Time Target Machine (40) and various signal adaptation zones (41) that adapt the values of the signals to be compatible with the Real Time Target Machine. Another preferred embodiment of said aspect is

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refiere a un modulo de control que utiliza un microprocesador (DSP u otro) que se caracteriza por un conector Eurocard macho de 96 pines (38a) que permite la conexion del modulo de control con el modulo base, un conector RS232 (42) que permite la conexion del modulo de control a un ordenador extemo, un conector DIMM 100 (43) que permite la conexion y sujecion del microprocesador a la placa de control y un receptaculo para conectar a un ordenador extemo mediante JTAG (44).refers to a control module that uses a microprocessor (DSP or other) that is characterized by a 96-pin Eurocard male connector (38a) that allows the connection of the control module with the base module, an RS232 connector (42) that allows the connection of the control module to an external computer, a DIMM 100 connector (43) that allows the connection and fastening of the microprocessor to the control board and a receptacle for connecting to an external computer through JTAG (44).

Otro aspecto de dicho primer objeto de la invencion se refiere a un modulo de medida de temperatura que mide la temperatura para evitar situaciones de sobrecalentamiento. Una realizacion preferente de dicho aspecto se refiere a un modulo de medida de temperatura que se caracteriza por una conexion para recibir sefiales del modulo base o de otros modulos (10), una zona para la adaptacion de la serial de itemperatura (45) que adapta los valores de la medida de temperatura para que pueda ser leida por el microprocesador o el sistema de control en tiempo real del modulo de control, un indicador de sobretemperatura (46) que indica si se produce alguna situacion de temperatura excesiva y una conexion para el sensor de temperatura (47) por donde llegan a la placa las sefiales del mismo para su adaptacion.Another aspect of said first object of the invention relates to a temperature measurement module that measures the temperature to avoid overheating situations. A preferred embodiment of said aspect refers to a temperature measurement module that is characterized by a connection for receiving signals from the base module or other modules (10), an area for the adaptation of the serial of temperature (45) that adapts the values of the temperature measurement so that it can be read by the microprocessor or the real-time control system of the control module, an overtemperature indicator (46) that indicates if any situation of excessive temperature occurs and a connection for the temperature sensor (47) where the signals of the same arrive to the plate for adaptation.

Otro aspecto de dicho primer objeto de la invencion se refiere a un modulo de almacenamiento de datos o datalogger que permite almacenar, entre otras cosas, un registro de los estados de control, mediciones de las variables de estado (corriente, velocidad, tension, temperatura y otras) para ser monitorizadas y procesadas externamente. Una realizacion preferente de dicho aspecto se refiere a un modulo de almacenamiento de datos tipo SD que se caracteriza por una conexion para recibir sefiales del modulo base o de otros modulos (10), un conector tipo SD (48) que permite conectar una tarjeta SD para almacenar la informacion del proceso de control, un DSPIC 30F4012 (49) que gestiona bloques de memoria completos de la tarjeta SD y una puerta ICSP (50) que permite acceder al DSPIC y poder configurarlo. Otra realizacion preferente de dicho aspecto se refiere a un modulo de almacenamiento de datos tipo USB que se caracteriza por una conexion para recibir sefiales del modulo base o de otros modulos (10), un conector tipo SD (48) que permite conectar una tarjeta SD para almacenar la informacion del proceso de control, un conector tipo USB (51) que permite conectar una memoria tipo USB para almacenar la informacion del proceso de control, un microcontrolador para las conexiones (52) que permite gestionar la escritura tanto en la memoria USB como en la tarjeta SD y un conector para interfaz de control del microcontrolador (53).Another aspect of said first object of the invention relates to a data storage module or datalogger that allows storing, among other things, a register of the control states, measurements of the state variables (current, speed, voltage, temperature and others) to be monitored and processed externally. A preferred embodiment of said aspect refers to an SD type data storage module that is characterized by a connection for receiving signals from the base module or other modules (10), an SD type connector (48) that allows an SD card to be connected to store the information of the control process, a DSPIC 30F4012 (49) that manages complete blocks of memory of the SD card and an ICSP door (50) that allows access to the DSPIC and to configure it. Another preferred embodiment of said aspect refers to a USB type data storage module that is characterized by a connection to receive signals from the base module or other modules (10), an SD type connector (48) that allows an SD card to be connected to store the information of the control process, a USB type connector (51) that allows to connect a USB type memory to store the information of the control process, a microcontroller for the connections (52) that allows to manage the writing both in the USB memory as in the SD card and a connector for the microcontroller control interface (53).

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Cada uno de los modulos constituyentes del primer objeto de la invencion diferente del modulo base comprende los conectores necesarios para acoplarse con dicho modulo base.Each of the constituent modules of the first object of the invention different from the base module comprises the necessary connectors to engage with said base module.

Tambien son objeto de la invencion (segundo objeto) sistemas electronicos modulares que comprenden modulos que constituyen el primer objeto de la invencion, incluidas sus distintos aspectos y realizaciones preferentes.Also object of the invention (second object) are modular electronic systems comprising modules that constitute the first object of the invention, including its various aspects and preferred embodiments.

Un aspecto de dicho segundo objeto se refiere a sistemas electronicos modulares que comprenden al menos un modulo base y al rrienos un modulo de medida escogido de entre cualquiera de los modulos de medida que constituyen el primer objeto de la invencion, incluidas sus distintos aspectos y realizaciones preferentes. Dichos sistemas electronicos modulares pueden contener uno o mas modulos base y/o uno o mas modulos de medida, dichos modulos de medida iguales o diferentes entre si.One aspect of said second object refers to modular electronic systems comprising at least one base module and at the same time a measurement module chosen from any of the measurement modules that constitute the first object of the invention, including its various aspects and embodiments. preferred. Said modular electronic systems may contain one or more base modules and / or one or more measurement modules, said measurement modules equal or different from each other.

Otro aspecto de dicho segundo objeto se refiere a sistemas electronicos modulares que comprenden al menos un modulo base y al menos un modulo de gestion o control escogido de entre cualquiera de los modulos de gestion o control que constituyen el primer objeto de la invencion, incluidas sus distintos aspectos y realizaciones preferentes. Dichos sistemas electronicos modulares pueden contener uno o mas modulos base y/o uno o mas modulos de gestion o control, dichos modulos de gestion o control iguales o diferentes entre si.Another aspect of said second object refers to modular electronic systems comprising at least one base module and at least one management or control module chosen from any of the management or control modules that constitute the first object of the invention, including its different aspects and preferred embodiments. Said modular electronic systems may contain one or more base modules and / or one or more management or control modules, said management or control modules the same or different from each other.

Otro aspecto de dicho segundo objeto se refiere a sistemas electronicos modulares que comprenden al menos un modulo base; al menos un modulo de medida escogido de entre cualquiera de los modulos de medida que constituyen el primer objeto de la invencion, incluidas sus distintos aspectos y realizaciones; preferentes; y al menos un modulo de gestion o control escogido de entre cualquiera de los modulos de gestion o control que constituyen el primer objeto de la invencion, incluidas sus distintos aspectos y realizaciones preferentes. Dichos sistemas electronicos modulares puedein contener uno o mas modulos base; ; y/o uno o mas modulos de medida, dichos modulos de medida iguales o diferentes entre si; y/o uno o mas modulos de gestion o control, dichos modulos de gestion o control iguales o diferentes entre si.Another aspect of said second object refers to modular electronic systems comprising at least one base module; at least one measurement module chosen from any of the measurement modules that constitute the first object of the invention, including its various aspects and embodiments; preferred; and at least one management or control module chosen from any of the management or control modules that constitute the first object of the invention, including its various aspects and preferred embodiments. Said modular electronic systems may contain one or more base modules; ; and / or one or more measurement modules, said measurement modules equal or different from each other; and / or one or more management or control modules, said management or control modules equal or different from each other.

Conforme a lo anterior, una realizacion preferente de dicho segundo objeto de la invencion se refiere a sistemas electronicos modulares que comprenden modulos constituyentes del primer objeto de la invencion, incluidas los diferentes aspectos y realizaciones preferentes, conectados en configuration simple caracterizados por que el modulo base (1) se conecta al modulo de medida de velocidad (2) ya sea de tipo tacometro oIn accordance with the foregoing, a preferred embodiment of said second object of the invention refers to modular electronic systems comprising constituent modules of the first object of the invention, including different aspects and preferred embodiments, connected in simple configuration characterized in that the base module (1) connects to the speed measurement module (2) either tachometer type or

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de tipo encoder, al modulo de activacion/desactivacion de semiconductores (3), a) modulo de medida de temperatura (4), al modulo de reles (5), al modulo de medida de tension (6), al modulo de medida de intensidad (7) ya sea que este utilice los sensores incluidos en el propio modulo o aquellos que estan en el convertidor de potencia que se controla, al modulo de almacenamiento de datos (8) ya sea este de tipo SD o USB y al modulo de control (9) ya sea este de tipo microprocesador (DSP u otro) o de control en tiempo real (xPC u otro).encoder type, to the semiconductor activation / deactivation module (3), a) temperature measurement module (4), to the relay module (5), to the voltage measurement module (6), to the measurement module of intensity (7) whether it uses the sensors included in the module itself or those that are in the power converter that is controlled, the data storage module (8) either SD or USB type and the module control (9) either of the microprocessor type (DSP or other) or real-time control (xPC or other).

Asimismo, otra realizacion preferente de dicho segundo objeto de la invencion se refiere a sistemas electronicos modulares que eomprenden modulos constituyentes del primer objeto de la invencion, incluidas los diferentes aspectos y realizaciones preferentes, conectados en configuracion extendida caracterizados por que el modulo base (1) se conecta al modulo de medida de velocidad (2) ya sea de tipo tacometro o de tipo encoder, al modulo de activacion/desactivacion de semiconductores (3), al modulo de medida de temperatura (4), al modulo de reles (5), al modulo de mediida de tension (6), al modulo de medida de intensidad (7) ya sea que este utilice los sensores incluidos en el propio modulo o aquellos que estan en el convertidor de potencia que se controla, al modulo de almacenamiento de datos (8) ya sea este de tipo SD o USB y al modulo de control (9) ya sea este de tipo microprocesador (DSP u otro) o de control en tiempo real (xPC u otro); y teniendose ademas que el modulo de medida de velocidad (2) se conecta al modulo de expansion de velocidad (2a), el modulo de activacion/desactivacion de semiconductores (3) se conecta a modulos de expansion de activacion/desactivacion de semiconductores (3a), el modulo de medida de tension (6) se conecta al modulo de expansion de medida de tension (6a) y el modulo de medida de intensidad (7) se conecta al modulo de expansion de medida de intensidad (7a).Also, another preferred embodiment of said second object of the invention relates to modular electronic systems that comprise constituent modules of the first object of the invention, including the different aspects and preferred embodiments, connected in extended configuration characterized by the base module (1) it is connected to the speed measurement module (2) either tachometer or encoder type, to the semiconductor activation / deactivation module (3), to the temperature measurement module (4), to the relay module (5) , to the voltage measurement module (6), to the intensity measurement module (7) whether it uses the sensors included in the module itself or those that are in the power converter that is controlled, to the storage module of data (8) either SD or USB type and control module (9) either microprocessor type (DSP or other) or real-time control (xPC or other); and taking into account that the speed measurement module (2) is connected to the speed expansion module (2a), the semiconductor activation / deactivation module (3) is connected to semiconductor activation / deactivation expansion modules (3a ), the voltage measurement module (6) is connected to the voltage measurement expansion module (6a) and the intensity measurement module (7) is connected to the intensity measurement expansion module (7a).

Adicionalmente, una realizacion preferente de dicho objeto aspecto de la invencion se refiere a sistemas electronicos modulares que eomprenden modulos constituyentes del primer objeto de la invencion, incluidas los diferentes aspectos y realizaciones preferentes, conectados en configuracion simple asi como modulos constituyentes del primer objeto de la invencion, incluidas los diferentes aspectos y realizaciones preferentes, conectados en configuracion extendida. Una realizacion aun mas prefente se refiere a sistemas electronicos modulares que eomprenden, ademas, otros modulos, placas, tarjetas o componentes electronicos que no son objeto de la invencion., por ejemplo comerciales.Additionally, a preferred embodiment of said object aspect of the invention refers to modular electronic systems that comprise constituent modules of the first object of the invention, including the different aspects and preferred embodiments, connected in simple configuration as well as constituent modules of the first object of the invention. invention, including different aspects and preferred embodiments, connected in extended configuration. An even more preferred embodiment refers to modular electronic systems that also comprise other modules, boards, cards or electronic components that are not subject to the invention, for example commercial.

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Particularmente, una realizacion preferente de dicho segundo objeto de la invencion se refiere a un sistema electronico modular para aplicaciones de control de uno o varios convertidores de potencia que comprende:Particularly, a preferred embodiment of said second object of the invention relates to a modular electronic system for control applications of one or more power converters comprising:

a. Modulo base conforme al primer objeto de la invencion, incluidas las realizaciones preferentes del mismo, mas particularmente como el mostrado en la Figura 11, que sirve como nexo de union entre todos los modulos conectados y se encarga de proporcionar las tensiones que se utilizaran en cada uno de ellos;to. Base module according to the first object of the invention, including preferred embodiments thereof, more particularly as shown in Figure 11, which serves as a link between all connected modules and is responsible for providing the voltages that will be used in each one of them;

b. Modulo dc activacion/desactivacion dc scmiconductores en encapsulado unitario conforme al primer objeto de la invencion, incluidas las realizaciones preferentes del mismo, mas particularmente como el mostrado en la Figura 3, que se encarga de generar las senales de activacion/desactivacion de los semiconductores de potencia utilizados en el convertidor;b. Module of the activation / deactivation of single-conductor DCs in unit encapsulation according to the first object of the invention, including preferred embodiments thereof, more particularly as shown in Figure 3, which is responsible for generating the activation / deactivation signals of the semiconductors of power used in the converter;

c. Modulo de activacion/desactivacion de semiconductores encapsulados conforme al primer objeto de la invencion, inclluidas las realizaciones preferentes del mismo, mas particularmente como el mostrado en la Figura 4, con una fase topologia NPC, que se encarga de generar las sefiales de activacion/desactivacion de los semiconductores de potencia utilizados en el convertidor tipo NPC de tres niveles;C. Activation / deactivation module of encapsulated semiconductors according to the first object of the invention, including preferred embodiments thereof, more particularly as shown in Figure 4, with an NPC topology phase, which is responsible for generating the activation / deactivation signals of the power semiconductors used in the three-level NPC converter;

d. Modulo de medida de velocidad conforme al primer objeto de la invencion, incluidas las realizaciones preferentes del mismo, mas particularmente como el mostrado en la Figura 5, tipo encoder, para medir la velocidad de rotacion de un rotor;d. Velocity measurement module according to the first object of the invention, including preferred embodiments thereof, more particularly as shown in Figure 5, encoder type, for measuring the rotational speed of a rotor;

e. Modulo de medida de velocidad conforme al primer objeto de la invencion, incluidas las realizaciones preferentes del mismo, mas particularmente como el mostrado en la Figura 6, tipo tacometro, para medir la velocidad de rotacion de un rotor;and. Velocity measurement module according to the first object of the invention, including preferred embodiments thereof, more particularly as shown in Figure 6, tachometer type, for measuring the rotational speed of a rotor;

f. Modulo de medida de intcnsidad conforme al primer objeto de la invencion, incluidas las realizaciones preferentes del mismo, mas particularmente como el mostrado en la Figura 7, para trabajar con sensores de efecto Hall para la medida de intensidad que se encuentren incluidos en el convertidor de potencia;F. Intensity measurement module according to the first object of the invention, including preferred embodiments thereof, more particularly as shown in Figure 7, to work with Hall effect sensors for the intensity measurement that are included in the converter power;

g. Modulo de medida de intensidad conforme al primer objeto de la invencion, incluidas las realizaciones preferentes del mismo, mas particularmente como elg. Intensity measurement module according to the first object of the invention, including preferred embodiments thereof, more particularly as the

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mostrado en la Figura 8, disefiado para trabajar con sensores de efecto Hall para la medida de intensidad incluidos de forma externa al convertidor de potencia;shown in Figure 8, designed to work with Hall effect sensors for intensity measurement included external to the power converter;

h. Modulo de medida de tension conforme al primer objeto de la invencion, incluidas las realizaciones preferentes del mismo, mas particularmente como el mostrado en la Figura 9, que puede medir tensiones de linea o de fase;h. Voltage measurement module according to the first object of the invention, including preferred embodiments thereof, more particularly as shown in Figure 9, which can measure line or phase voltages;

i. Modulo de reles conforme al primer objeto de la invencion, incluidas las realizaciones preferentes del mismo, mas particularmente como el mostrado mostrado cn la Figura 10, quc sc cncarga de activar un conjunto de reles, para controlar la aparamenta electrica del cuadro electrico del SISTFMA CONVERTIDOR OBJET1VO.i. Module of relays according to the first object of the invention, including preferred embodiments thereof, more particularly as shown in Figure 10, which is responsible for activating a set of relays, to control the electrical switchgear of the electrical panel of the CONVERTER SYSTEM OBJECT

j. Modulo de control conforme al primer objeto de la invencion, incluidas las realizaciones preferentes del mismo, mas particularmente como el mostrado en la Figura 12, para sistemas de control en tiempo real (de tipo xPC u otro), que utiliza un Real Time Target Machine.j. Control module according to the first object of the invention, including preferred embodiments thereof, more particularly as shown in Figure 12, for real-time control systems (of type xPC or other), which uses a Real Time Target Machine .

k. Modulo de control conforme al primer objeto de la invencion, incluidas las realizaciones preferentes del mismo, mas particularmente como el mostrado en la Figura 13, mediante microprocesador, que utiliza un microprocesador de tipo DSP o similar.k. Control module according to the first object of the invention, including preferred embodiments thereof, more particularly as shown in Figure 13, by microprocessor, which uses a microprocessor of the DSP type or the like.

l. Modulo de medida de temperatura conforme al primer objeto de la invencion, incluidas las realizaciones preferentes del mismo, mas particularmente como el mostrado en la Figura 14, que mide la temperatura para evitar situaciones de sobrecalentamiento.l. Temperature measurement module according to the first object of the invention, including preferred embodiments thereof, more particularly as shown in Figure 14, which measures the temperature to avoid overheating situations.

m. Modulo de almacenamiento de datos conforme al primer objeto de la invencion, incluidas las realizaciones preferentes del mismo, mas particularmente como el mostrado en la Figura 15, que perrnite el almacenamiento en tarjetas de memoria con conexion tipo SD.m. Data storage module according to the first object of the invention, including preferred embodiments thereof, more particularly as shown in Figure 15, which allows storage on memory cards with SD type connection.

n. Modulo de almacenamiento de datos conforme al primer objeto de la invencion, incluidas las realizaciones preferentes del mismo, mas particularmente como el mostrado en la Figura 16, que perrnite el almacenamiento en tarjetas de memoria con conexion tipo USB.n. Data storage module according to the first object of the invention, including preferred embodiments thereof, more particularly as shown in Figure 16, which allows storage on memory cards with USB type connection.

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Tambien son objeto de la invencion las diferentes aplicaciones de los objetos primero y segundo de la presente invencion, particulairmente las aplicaciones en las que se utilicen convertidores de potencia, como pueden ser, entre otras:The different applications of the first and second objects of the present invention are also object of the invention, particularly the applications in which power converters are used, such as, among others:

a. Aplicacion de control de un motor electrico de induccion polifasico (de 3, 5 y 6 fases) accionado como motorto. Control application of an electric motor with a multi-phase induction (3, 5 and 6 phases) driven as a motor

b. Aplicacion de control de un motor electrico de induccion polifasico (de 3, 5 y 6 fases) accionado como generadorb. Control application of an electric motor with a multi-phase induction (3, 5 and 6 phases) driven as a generator

c. Aplicacion dc control dc un convertidor para una motor de corriente continuaC. DC control application a converter for a DC motor

d. Aplicacion de control de un convertidor de conexion a la red electricad. Application of control of a converter of connection to the electrical network

e. Aplicacion de control de un convertidor con topologia puente Hand. Control application of a converter with H bridge topology

f. Aplicacion de control de un convertidor con topologia de dos niveles y tres nivelesF. Control application of a converter with two-level and three-level topology

NPCNPC

Dicho tercer objeto de la invencion tambien se refiere a aplicaciones en actividades de formacion o educativas (de cualquier tipo, nivel educativo, ya sea publico o privado) con el fin de transmitir conocimientos relacionados con cualquier campo de la ingenieria, la electronica u otras disciplinas.Said third object of the invention also refers to applications in training or educational activities (of any kind, educational level, whether public or private) in order to transmit knowledge related to any field of engineering, electronics or other disciplines. .

A lo largo de la descripcion y las reivindicaciones la palabra "comprende" y sus variantes no pretenden excluir otras caracteristicas tecnicas, componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y caracteristicas de la invencion se desprenderan en parte de la descripcion y en parte de la practica de la invencion. Los siguientes ejemplos y figuras se proporcionan a modo de ilustracion, y no se pretende que sean limitativos de la presente invencion.Throughout the description and the claims the word "comprises" and its variants are not intended to exclude other technical characteristics, components or steps. For those skilled in the art, other objects, advantages and characteristics of the invention will be derived partly from the description and partly from the practice of the invention. The following examples and figures are provided by way of illustration, and are not intended to be limiting of the present invention.

MODOS DE REALIZACION DE LA INVENCIONEMBODIMENTS OF THE INVENTION

La constitucion y caracteristicas dc la invencion se comprenderan mejor con ayuda de la siguiente descripcion de ejemplos de realizacion, debiendo entenderse que la invencion no queda limitada a estas realizaciones, sino que la proteccion abarca todas aquellas realizaciones altemativas que puedan incluirse dentro del contenido y del alcance de las reivindicaciones. Asimismo, el presente documento refiere diversos documentos como estado de la tecnica, entendiendose incorporado por referencia el contenido de todos estos documentos, asi como de el contenido completo de los documentos a su vez referidos enThe constitution and characteristics of the invention will be better understood with the help of the following description of embodiments, it being understood that the invention is not limited to these embodiments, but that the protection encompasses all those alternative embodiments that may be included within the content and the scope of the claims. Likewise, the present document refers to various documents as a state of the art, being understood by reference the content of all these documents, as well as the complete content of the documents referred to in turn

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dichos documentos, con objeto de ofrecer una descripcion lo mas completa posible del estado de la tecnica en el que la presente invencion se encuadra. La terminologla utilizada a continuacion tiene por objeto la descripcion de los ejemplos de modos de realizacion que siguen y no debe ser interpretada de forma limitante o restrictiva.said documents, in order to provide a description as complete as possible of the state of the art in which the present invention is framed. The terminology used below is intended to describe the examples of embodiments that follow and should not be construed as limiting or restrictive.

A continuacion se describe una realizacion preferente de la invencion, de manera no limitativa, que comprende (las referencias numericas que aparecen a continuacion hacen referencia a partes de las figuras mencionadas anteriormente y detalladas en la seccion correspondiente a las figuras):Next, a preferred embodiment of the invention is described, in a non-limiting manner, comprising (the numerical references appearing below refer to parts of the figures mentioned above and detailed in the section corresponding to the figures):

1. Modulo base: sirve como nexo de union entre todos los modulos conectados y se encarga de proporcionar las tensiones que se utilizaran en cada uno de ellos, como pueden ser, y no exclusivamente, las tensiones de alimentacion y de referencia de tierra, las tensiones analogicas y de potencia y de conectar las senales de salida y entrada de la placa de control con los diferentes modulos.1. Base module: it serves as a link between all connected modules and is responsible for providing the voltages that will be used in each of them, such as, and not exclusively, the supply and ground reference voltages, the analog and power voltages and connecting the output and input signals of the control board with the different modules.

2. Modulo de medida de velocidad: se encarga de medir la velocidad de rotacion de un rotor (elemento propio de aplicaciones de convertidores de potencia tales como generation eolica o traction electrica). Este modulo puede medir la velocidad utilizando diferentes tecnologias tales como tacometro o encoder.2. Speed measurement module: is responsible for measuring the rotation speed of a rotor (own element of power converter applications such as wind generation or electric traction). This module can measure the speed using different technologies such as tachometer or encoder.

2a. Modulo de expansion de velocidad: este permite obtener una segunda medida de velocidad de un tacometro y/o encoder secundario, teniendo la capacidad de ampliarse hasta un maximo de dos modulos.2nd. Speed expansion module: this allows to obtain a second speed measurement of a tachometer and / or secondary encoder, having the ability to expand up to a maximum of two modules.

3. Modulo de activacion/desactivacion: se encarga de generar las senales de activacion/desactivacion de los semiconductores de potencia utilizados en el convertidor (IGBT, MOSFET, otros semiconductores de basados en carburo de Silicio) mediante la tecnica de modulacion implementada, que puede ser por ejemplo:3. Activation / deactivation module: it is responsible for generating the activation / deactivation signals of the power semiconductors used in the converter (IGBT, MOSFET, other silicon carbide based semiconductors) through the modulation technique implemented, which can be for example:

o Modulacion por anchura de pulsos generica o PWM (Pulse Width Modulation) o SVPWM o en su nomenclatura iinglesa Space Vector Pulse Width Modulation o Space vectoro Modulation by generic pulse width or PWM (Pulse Width Modulation) or SVPWM or in its English nomenclature Space Vector Pulse Width Modulation or Space vector

Estas tecnicas son habitualmente implementadas en las diferentes aplicaciones de los convertidores electronicos de potencia. Este modulo es posible utilizarlo con convertidores de potencia que utilicen tecnologias con un solo semiconductor por encapsulado o varios semiconductores conformando una rama de tipo NPC.These techniques are usually implemented in the different applications of electronic power converters. This module can be used with power converters that use technologies with a single semiconductor per encapsulation or several semiconductors forming an NPC type branch.

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3a. Modulo de expansion de activacion/desactivacion: permite ampliar el numero de seflales de activacion/desactivacion de los semiconductores de potencia, siendo posible alcanzar un maximo de doce.3rd. Expansion module of activation / deactivation: it allows to expand the number of activation / deactivation signals of the power semiconductors, being possible to reach a maximum of twelve.

4. Modulo de medida de temperatura: mide la temperatura del convertidor de potencia para evitar situaciones de sobrecalentamiento.4. Temperature measurement module: measures the temperature of the power converter to avoid overheating situations.

5. Modulo de reles: permite activar un conjunto de reles que ejerce las funciones de proteccion del convertidor de potencia en condiciones de funcionamiento anomalo, como por ejemplo en el caso de un sobrecalentamiento, y de control de la aparamenta necesaria para su conexion a la red electrica, entre otros.5. Module of relays: it allows activating a set of relays that exerts the protection functions of the power converter in anomalous operating conditions, such as in the case of overheating, and of the control of the switchgear necessary for its connection to the electrical network, among others.

6. Modulo de medida de tension: tiene la funcion de medir la tension diferencial entre dos puntos.6. Tension measurement module: it has the function of measuring the differential tension between two points.

6a. Expansion de la placa de medida de tension: permite ampliar el numero de medidas de tension hasta un maximo de cuatro medidas.6a. Expansion of the voltage measurement plate: allows the number of tension measurements to be extended to a maximum of four measurements.

7. Modulo de medida de intensidad: permite medir la intensidad a traves de los sensores de intensidad ubicados en el convertidor de potencia o aquellos que son independientes y estan situados en el mismo modulo. Permite controlar aspectos como el fondo de escala o el rango de medicion que se puede tomar.7. Intensity measurement module: allows the intensity to be measured through the intensity sensors located in the power converter or those that are independent and located in the same module. It allows controlling aspects such as the full scale or the range of measurement that can be taken.

7a. Modulo de expansion de la placa de medida de intensidad: permite ampliar el numero de medidas de intensidad hasta un maximo de cuatro medidas de intensidad.7a. Expansion module of the intensity measurement plate: allows the number of intensity measurements to be extended to a maximum of four intensity measurements.

8. Modulo de almacenamiento de datos o datalogger, permite almacenar un registro de los estados de control, mediciones de las variables de estado (corriente, velocidad. tension, temperatura, y otras varias) para ser monitorizadas y procesadas extemamente.8. Data storage module or datalogger, allows you to store a record of the control states, measurements of the state variables (current, speed, voltage, temperature, and several others) to be monitored and processed extensively.

9. Modulo de control: permite que otros modulos mencionados anteriormente (como los de medicion, activacion/desactivacion, datalogger, entre otros), se conecten a este modulo en cl que reside el dispositivo de control (microprocesador, microcontrolador o sistema de control en tiempo real). Permite tambien la conexion entre el dispositivo de control y un ordenador extemo que :;e comunica con el sistema electronico modular mediante conexiones JTAG o RS232.9. Control module: allows other modules mentioned above (such as measurement, activation / deactivation, datalogger, among others), to connect to this module in which the control device (microprocessor, microcontroller or control system resides in real time). It also allows the connection between the control device and an external computer that:; and communicates with the modular electronic system through JTAG or RS232 connections.

10. Recepcion de senales entre modulos: Permite la conexion entre el modulo base y los modulos perifericos o entre modulos perifericos y sus modulos de expansion y se habilitan las seflales en los modulos receptores.10. Signal reception between modules: Allows connection between the base module and the peripheral modules or between peripheral modules and their expansion modules and signals are enabled in the receiving modules.

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11. Envio de sefiales entre modulos: pennite la conexion entre el modulo base y los modulos perifericos o entre modulos perifericos y sus modulos de expansion y se envian las sefiales a los modulos receptores.11. Sending of signals between modules: the connection between the base module and the peripheral modules or between peripheral modules and their expansion modules is suspended and the signals are sent to the receiving modules.

12. Test points: permiten hacer mediciones sobre distintas sefiales del sistema.12. Test points: allow measurements on different system signals.

13. Conector macho board-lo-board de 14 pines: emiten las sefiales13. 14-pin board-lo-board male connector: signals are emitted

activacion/desactivacion de los semiconductores del SISTEMA CONVERTIDOR OBJETIVO, y reciben las sefiales de error (sobre tension, sobre corriente o sobre temperatura) del SISTEMA CONVERTIDOR OBJETIVO a traves del cable.activation / deactivation of the semiconductors of the OBJECTIVE CONVERTER SYSTEM, and receive the error signals (over voltage, over current or over temperature) of the OBJECTIVE CONVERTER SYSTEM through the cable.

13a.Conector macho board-to-board de 10 pines: emiten las sefiales de13a 10-pin board-to-board male connector: emits the signals of

activacion/desactivacion de los semiconductores del SISTEMA CONVERTIDOR OBJETIVO, y reciben las sefiales de error (sobre tension, sobre corriente o sobre temperatura) del SISTEMA CONVERTIDOR OBJETIVO a traves del cable.activation / deactivation of the semiconductors of the OBJECTIVE CONVERTER SYSTEM, and receive the error signals (over voltage, over current or over temperature) of the OBJECTIVE CONVERTER SYSTEM through the cable.

14. LED’s: Indicadores de error de disparo de los semiconductores.14. LED’s: Semiconductor trip error indicators.

15. Filtro EMI: se encarga de filtrar la. sefial de la fuente de entrada y rechazar interferencias electromagneticas no deseadas.15. EMI filter: is responsible for filtering the. Signal of the input source and reject unwanted electromagnetic interference.

16. Filtro de ruido: se encarga de Filtrar ruido de alta y baja frecuencia que puede estar presente en sefiales de las fuentes de entrada.16. Noise filter: is responsible for filtering high and low frequency noise that may be present in signals from the input sources.

17. Adaptacion de la sefial de activacion/desactivacion de los semiconductores: adapta los valores de tension que provienen del modulo de control (del microprocesador/sistema de control en tiempo real) para que sea compatible con los niveles de tension de los semiconductores utilizados en el SISTEiMA CONVERTIDOR OBJETIVO.17. Adaptation of the semiconductor activation / deactivation signal: adapts the voltage values that come from the control module (from the microprocessor / real-time control system) so that it is compatible with the semiconductor voltage levels used in the OBJECTIVE CONVERTER SYSTEM.

18. Optoacopladores: desacopla electricamente la placa entre baja y alta tension (3.3 V y +- 15 V).18. Optocouplers: electrically decouple the plate between low and high voltage (3.3 V and + - 15 V).

19. Switch: permite seleccionar y deseleccionar sefiales cambiando el modo de operacion de la placa.19. Switch: allows you to select and deselect signals by changing the mode of operation of the board.

20. Activacion crowbar: dispara la activacion crowbar, que protege al SISTEMA CONVERTIDOR OBJETIVO, en caso de sobretension en el bus de continua o DC- Link.20. Crowbar activation: triggers crowbar activation, which protects the OBJECTIVE CONVERTER SYSTEM, in case of overvoltage on the DC or Link bus.

21. Reception de la sefial del encoder: reciben las sefiales en cuadratura (A,B), sus valores negados (A negado, B negado) e fndice del encoder, para poder establecer la position y la velocidad de rotation de la maquina electrica.21. Reception of the encoder signal: the quadrature signals (A, B), their denied values (A denied, B denied) and encoder index are received, in order to establish the position and the rotation speed of the electric machine.

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21a.Duplicacion de la serial del encoder, se duplican las sefiales del encoder para mandarlas a otro cuadro electrico.21a.Duplication of the encoder serial, the encoder signals are doubled to send them to another electrical panel.

22. Adaptacion de la serial del encoder: aidapta los valores de tension que vienen de la serial de velocidad del encoder para que puedan ser leidos por el microprocesador (DSP u otro) o el modulo de control en tiempo real (xPC entre otros).22. Adaptation of the encoder serial: adapts the voltage values that come from the encoder serial speed so that they can be read by the microprocessor (DSP or other) or the real-time control module (xPC among others).

23. Recepcion de la serial del tacometro: recibe la serial del tacometro indicando la velocidad de la maquina electrica.23. Receipt of the tachometer serial: it receives the tachometer serial indicating the speed of the electric machine.

24. Divisor dc tension ajustablc: ajusta la tension segun el rango de salida del tacometro.24. Adjustable voltage divider: adjusts the voltage according to the output range of the tachometer.

25. Adaptacion de la sefial del tacometro: adapta los valores de tension que vienen de la serial de velocidad del tacometro para que puedan ser leidos por el microprocesador (DSP u otro) o el modulo de control en tiempo real (xPC entre otros).25. Adaptation of the tachometer signal: adapts the voltage values that come from the tachometer speed serial so that they can be read by the microprocessor (DSP or other) or the real-time control module (xPC among others).

26. Conexion externa a sensor de efecto Hall: conector para cable a circuito o modulo de medida de corriente extema.26. External connection to Hall effect sensor: connector for circuit cable or external current measurement module.

27. Adaptacion de la medida de intensidad: adapta los valores de la medida de corriente realizada para que pueda ser leida por el microprocesador (DSP u otro) o el modulo de control en tiempo real (xPC entre otros).27. Adaptation of the intensity measurement: adapts the values of the current measurement made so that it can be read by the microprocessor (DSP or other) or the real-time control module (xPC among others).

28. Sensores Hall independientes: sensores de corriente por efecto Hall independientes.28. Independent Hall sensors: independent Hall effect current sensors.

29. Selection, sensibilidad y escala: los modulos de medicion de corriente con sensor Hall independiente permiten seleccionar entre diferentes valores de sensibilidad y escala de medida, para adaptarse a las condiciomes especificas en que se utilice el SISTEMA CONVERTIDOR OBJETIVO.29. Selection, sensitivity and scale: the current measurement modules with independent Hall sensor allow to select between different sensitivity values and measurement scale, to adapt to the specific conditions in which the OBJECTIVE CONVERTER SYSTEM is used.

30. Bomas de entrada para medidas de tension diferencial o no diferencial en el SISTEMA CONVERTIDOR OBJETIVO, o entomo donde sea implementado.30. Input jacks for differential or non-differential voltage measurements in the OBJECTIVE CONVERTER SYSTEM, or wherever it is implemented.

31. Adaptacidn dc la medida de tensidn: adapta los valores de la medida de tension realizada para que pueda ser leida por el microprocesador (DSP u otro) o el modulo de control en tiempo real (xPC entre otros).31. Adaptation of the voltage measurement: adapts the values of the voltage measurement made so that it can be read by the microprocessor (DSP or other) or the real-time control module (xPC among others).

32. Reguladores de tension independientes: permite obtener tensiones necesarias de forma independiente.32. Independent voltage regulators: allows obtaining necessary voltages independently.

33. Reles: componente electrico utilizado para activar/desactivar la aparamenta electrica del SISTEMA CONVERTIDOR OBJETIVO, durante diferentes etapas de funcionamiento, protection entre otros.33. Reles: electrical component used to activate / deactivate the electrical switchgear of the OBJECTIVE CONVERTER SYSTEM, during different stages of operation, protection among others.

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34. Adaptacion de las sefiales de activaciom de los reles: adapta los valores de las senates de habilitacion para que sean compatibles con los reles.34. Adaptation of the relay activation signals: adapts the values of the enable signals to be compatible with the relays.

35. Salidas de las sefiales de los reles.35. Departures of the relay signs.

36. Duplication de sefiales: se duplican algunas sefiales para que puedan hacerse mas tests.36. Signal duplication: some signals are duplicated so that more tests can be done.

37. Reception de las sefiales del modulo base: se reciben las sefiales de entrada al modulo base.37. Reception of the base module signals: the input signals to the base module are received.

38. Conector F.urocard hembra de 96 pines: permite la conexion del modulo base con cl modulo de control (microprocesador o sistema de control en tiempo real).38. 96-pin female F.card card connector: allows connection of the base module with the control module (microprocessor or real-time control system).

38a.Conector Eurocard macho de 96 pines: permite la conexion del modulo de control (microprocesador o sistema de control en tiempo real), con el modulo base.38a. 96-pin Eurocard male connector: allows the connection of the control module (microprocessor or real-time control system), with the base module.

39. Adaptacion de las sefiales del modulo base: adapta las sefiales del modulo base para poder ser enviadas a los modulos perifericos.39. Adaptation of the signals of the base module: adapts the signals of the base module to be able to be sent to the peripheral modules.

40. Conexion a modulos de la Real Time Target Machine: permite la conexion a distintos modulos de la Real Time Target Machine.40. Connection to modules of the Real Time Target Machine: allows connection to different modules of the Real Time Target Machine.

41. Adaptacion de las sefiales del modulo de control tipo xPC: adapta los valores de las sefiales para que sean compatibles con la Real Time Target Machine.41. Adaptation of the signals of the control module type xPC: adapts the values of the signals so that they are compatible with the Real Time Target Machine.

42. Conector RS232: permite la conexion/comunicacion del modulo de control (DSP u otro) a un ordenador extemo, mediante el protocolo RS232.42. RS232 connector: allows the connection / communication of the control module (DSP or other) to an external computer, using the RS232 protocol.

43. Conector DIMM 100: permite la conexion y sujecion del microprocesador al modulo de control.43. DIMM 100 connector: allows connection and attachment of the microprocessor to the control module.

44. Conector JTAG: permite la conexion/comunicacion del modulo de control (DSP u otro) a un ordenador extemo, mediante JTAG.44. JTAG connector: allows the connection / communication of the control module (DSP or other) to an external computer, using JTAG.

45. Adaptacion de la serial de temperatura: adapta los valores de la medida de temperatura para que pueda ser leida por el modulo de control (implementando un microcontrolador DSP u otro, o un sistema de control en tiempo real como el xPC, DSpace entre otros).45. Adaptation of the temperature serial: adapts the values of the temperature measurement so that it can be read by the control module (implementing a DSP or other microcontroller, or a real-time control system such as the xPC, DSpace among others ).

46. Indicador de sobretemperatura: indica si se produce alguna situation de temperatura excesiva.46. Overtemperature indicator: indicates if any excessive temperature situation occurs.

47. Entrada de las sefiales del sensor de temperatura: conector por donde llegan al modulo de medida de temperatura las sefiales del sensor de temperatura para su adaptacion.47. Temperature sensor signal input: connector where the temperature sensor signals reach the temperature measurement module for adaptation.

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48. Conector para larjeta SD: permite conectar una tarjeta SD para almacenar informacion.48. Connector for SD card: allows you to connect an SD card to store information.

49. DSPIC 30F4012: gestiona bloques de memoria completos dc la tarjeta SD.49. DSPIC 30F4012: manages complete memory blocks of the SD card.

50. Puerta ICSP: permite acceder al DSPIC y poder configurarlo.50. ICSP Gate: allows access to the DSPIC and can configure it.

51. Conector USB: permite instalar un pen drive para almacenar la informacion.51. USB connector: allows you to install a pen drive to store the information.

52. Microcontrolador para el control de la conexion USB: permite gestionar la escritura tanto en el USB como en la tarjeta SD.52. Microcontroller for the control of the USB connection: allows to manage the writing on both the USB and the SD card.

53. Conector para la interfaz de control del microcontrolador.53. Connector for the microcontroller control interface.

Aplicaciones de la invencionApplications of the invention

El sistema electronico modular de control ha sido satisfactoriamente probado en varias aplicaciones demostrando su funcionalidad y demostrando las ventajas que presenta frente a otros sistemas electrdnicos de control. Esta invencion ha sido probada en una aplicacion de control de motores electricos de induccion polifasicos (de 3, 5 y 6 fases) accionados como motor o como generador. En esta aplicacion se ha controlado la generacion de movimiento rotativo constante en el motor o generador (torque y velocidad) en situaciones normales de operacion (cuando todas las fases funcionan correctamente) y en condicion de fallo (cuando una o varias fases no funcionan correctamente, o como tambien se denomina, se encuentra la fase abierta). Se han realizado tambien pruebas del sistema electronico modular en las que se controlaba un convertidor para un motor de corriente continua y tambien un convertidor de conexion a la red electrica. Esto demuestra que se ha validado su funcionamiento satisfactoriamente en diferentes aplicaciones. pero tambien con diferentes tipos de convertidor (puente H, convertidores de dos y tres nivelcs NPC) y con diferente numero dc fases (1, 3, 5 y 6).The modular electronic control system has been satisfactorily tested in several applications demonstrating its functionality and demonstrating the advantages it presents over other electronic control systems. This invention has been tested in a control application of polyphase induction electric motors (3, 5 and 6 phases) driven as a motor or as a generator. In this application, the generation of constant rotary motion in the motor or generator (torque and speed) has been controlled in normal operating situations (when all phases work correctly) and in fault condition (when one or more phases do not work properly, or as it is also called, the open phase is found). There have also been tests of the modular electronic system in which a converter for a direct current motor and also a converter for connection to the electrical network was controlled. This shows that its operation has been successfully validated in different applications. but also with different types of converter (bridge H, two and three level NPC converters) and with different number of phases (1, 3, 5 and 6).

Los escenarios de pruebas elegidos aparecen en muchos tipos de aplicaciones de convertidores de potencia en la realidad. Ademas, estos escenarios de prueba tienen muchas similitudes con otras aplicaciones de control de convertidores de potencia y se puede extender su validez y las ventajas presentadas por esta invencidn con pequefias modificaciones y con muy poco margen de error. Ejemplos de esto son los relacionados con la generacion de energia electrica mediante energia eolica, terrmica o de otro tipo, en las que se dispone de unaThe chosen test scenarios appear in many types of power converter applications in reality. In addition, these test scenarios have many similarities with other power converter control applications and their validity and the advantages presented by this invention can be extended with minor modifications and with very little margin for error. Examples of this are those related to the generation of electric energy by wind, earth or other energy, in which there is a

turbina que hace girar un generador electrico de varias fases (otro tipo de convertidor de potencia).turbine that rotates a multi-phase electric generator (another type of power converter).

Tambien es importante destacar la importancia que tiene el objeto de esta invencion en un entomo academico, sea del nivel educativo que sea, publico o privado, ya que la invencion 5 penmite explicar por separado las funciones de cada uno de los modulos, para su mejor entendimiento por parte de los alumnos y a rnedida que estos conceptos son asimilados, ir conectando unos modulos con otros gradualmente para ir viendo el comportamiento de las distintas funcionalidades en conjunto en un sistema electronico de control de convertidores de potencia. La flexibilidad que presenta el poder crear distintos subconjuntos de modulos 10 conectados hace que la invencion sea valida para numerosas aplicaciones por lo que este tipo de sistema presenta la ventaja de ser ademas muy economico para ser utilizado en un ambiente academico, ya que solo con los modulos de esta invencidn se pueden llevar a cabo multitud de ejemplos demostrativos o sesiones practicas enriqueciendo asi los contenidos de las actividades formativas.It is also important to highlight the importance of the object of this invention in an academic environment, be it of the educational level that is, public or private, since invention 5 makes it possible to explain separately the functions of each of the modules, for its best Understanding on the part of the students and given that these concepts are assimilated, gradually connecting some modules with others to see the behavior of the different functionalities together in an electronic control system of power converters. The flexibility of being able to create different subsets of connected modules 10 makes the invention valid for numerous applications, so this type of system has the advantage of being also very economical to be used in an academic environment, since only with the modules of this invention can be carried out many demonstrative examples or practical sessions thus enriching the contents of the training activities.

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Claims (15)

55 1010 15fifteen 20twenty 2525 3030 REIVINDICACIONES 1. Modulo electronico para su interconexion en sistemas electronicos modulares para la monitorizacion y/o gestion o control de convertidores de potencia, que se caracteriza. para permitir dicha interconexion modular, por comprender:1. Electronic module for interconnection in modular electronic systems for monitoring and / or management or control of power converters, which is characterized. to allow said modular interconnection, for understanding: a. una o mas conexiones para conectarse con uno o mas modulos electronicos adecuados para su integracion en dichos sistemas electronicos modulares y recibir seiiales de entrada y/o enviar sefiales cle salida a dicho o dichos modulos;to. one or more connections to connect with one or more electronic modules suitable for integration into said modular electronic systems and receive input signals and / or send output signals to said or said modules; b. una o mas zonas de adaptacion de dichas sefiales de entrada y/o de salida, para hacerlas compatibles o procesables bien por otros modulos electronicos adecuados para su integracion en dichos sitemas electronicos modulares o por elementos de dichos otros modulos, bien por elementos o componentes del propio modulo, bien por modulos o elementos o componentes conectados a dichos sistemas electronicos modulares;b. one or more areas of adaptation of said input and / or output signals, to make them compatible or processable either by other electronic modules suitable for integration into said modular electronic systems or by elements of said other modules, either by elements or components of the module itself, either by modules or elements or components connected to said modular electronic systems; c. uno o mas filtros, para filtrar las sefiales de interfeencias electromagneticas y/o ruidos; yC. one or more filters, to filter the signals of electromagnetic interference and / or noise; Y d. una o mas zonas para la duplicacion de sefial.d. one or more areas for signal duplication. 2. Modulo electronico segun la reivindicacion anterior que es un modulo base, encargado de servir como nexo de union entre todos los modulos conectados y de generar las tensiones que se utilizaran en cada uno de ellos, caracterizado por comprender conexiones (II) para el envio de sefiales entre modulos permitiendo la conexion entre el modulo base y modulos perifericos al mismo; uno o mas filtros para filtrar sefiales de entrada de interferencias electromagneticas y/o ruidos de alta y/o baja frecuencia; una o mas zonas para la duplicacion de sefiales (36); una o mas zonas de conexion para las sefiales de entrada (37); un conector para la conexion con un modulo de control; y una o mas zonas de adaptacion dc las sefiales del modulo base (39) para que estas puedan ser enviadas a otros modulos.2. Electronic module according to the previous claim, which is a base module, responsible for serving as a link between all connected modules and generating the voltages that will be used in each of them, characterized by comprising connections (II) for sending of signals between modules allowing the connection between the base module and peripheral modules thereto; one or more filters to filter input signals from electromagnetic interference and / or high and / or low frequency noise; one or more areas for signal duplication (36); one or more connection zones for the input signals (37); a connector for connection with a control module; and one or more areas of adaptation of the signals of the base module (39) so that these can be sent to other modules. 3. Modulo electronico base segun la reivindicacion anterior caracterizado por comprender varias conexiones (11) para el envio de sefiales entre modulos permitiendo la conexion entre el modulo base y modulos perifericos al mismo; varios filtros EMI (15) para filtrar sefiales de entrada de interferencias electromagneticas; un filtro de ruido de alta y baja frecuencia (16) para las sefiales de entrada; varias zonas para la duplicacion de sefiales3. Electronic base module according to the previous claim characterized by comprising several connections (11) for sending signals between modules allowing the connection between the base module and peripheral modules thereto; several EMI filters (15) for filtering input signals of electromagnetic interference; a high and low frequency noise filter (16) for the input signals; several zones for signal duplication 55 1010 15fifteen 20twenty 2525 3030 (36); una zona de conexion para las senates de entrada (37); un conector Eurocard hembra de 96 pines (38) para permitir la conexion con un modulo de control; y una zona de adaptacion de las senales del modulo base (39) para que estas puedan ser enviadas a otros modulos.(36); a connection zone for the entrance senates (37); a 96-pin Eurocard female connector (38) to allow connection to a control module; and a zone of adaptation of the signals of the base module (39) so that these can be sent to other modules. 4. Modulo electronico segun la reivindicacion 1 que es un modulo de control, encargado de permitir y gestionar la conexion con otros modulos y la conexion entre el modulo de control y un ordenador extemo, caracterizado por utilizar un sistema de control que implementa tecnicas de control en tiempo real (xPC u otro) y por comprender uno o mas filtros para filtrar senales de entrada de interferencias electromagneticas; una o mas zonas para la duplicacion de senales (36) para poder hacer mejores medidas sobre ellas; un conector que permite la conexion del modulo de control en tiempo real tipo xPC (o similar) con un modulo base; una o varias conexiones a modulos de la Real Time Target Machine (40); y una o varias zonas de adaptacion de las senales (41) que adaptan los valores de las senales para que sean compatibles con la Real Time Target Machine.4. Electronic module according to claim 1 which is a control module, responsible for allowing and managing the connection with other modules and the connection between the control module and an external computer, characterized by using a control system that implements control techniques in real time (xPC or other) and for understanding one or more filters to filter input signals of electromagnetic interference; one or more areas for signal duplication (36) in order to make better measurements on them; a connector that allows the connection of the real-time control module type xPC (or similar) with a base module; one or more connections to modules of the Real Time Target Machine (40); and one or several signal adaptation zones (41) that adapt the signal values to be compatible with the Real Time Target Machine. 5. Modulo electronico de control segun la reivindicacion anterior caracterizado por comprender filtros EMI (15) para filtrar senales de entrada de interferencias electromagneticas; varias zonas para la duplicacion de senales (36) para poder hacer mejores medidas sobre ellas; un conector Eurocard macho de 96 pines (38a) que permite la conexion del modulo de control en tiempo real tipo xPC (o similar) con un modulo base; varias conexiones a modulos de la Real Time Target Machine (40); y varias zonas de adaptacion de las sefiales (41) que adaptan los valores de las sefiales para que sean compatibles con la Real Time Target Machine.5. Electronic control module according to the preceding claim characterized by comprising EMI filters (15) for filtering input signals of electromagnetic interference; several areas for signal duplication (36) to be able to make better measures on them; a 96-pin male Eurocard connector (38a) that allows the connection of the real-time control module type xPC (or similar) with a base module; several connections to modules of the Real Time Target Machine (40); and several zones of adaptation of the signals (41) that adapt the values of the signals so that they are compatible with the Real Time Target Machine. 6. Modulo electronico de control segun cualquiera de las reivindicaciones 4 6 5 que se que se caracteriza por que el conector que cornprende y que permite la conexion del modulo de control con un modulo base es un conector adecuado para conectar el mddulo de control con un modulo base conforme cualquiera de las reivindicaciones 2 6 3.6. Electronic control module according to any one of claims 4 6 5 characterized in that the connector that includes and allows the connection of the control module with a base module is a suitable connector for connecting the control module with a base module according to any of claims 2 6 3. 7. Modulo electronico segun la reivindicacion 1 que es un modulo de medida.7. Electronic module according to claim 1 which is a measurement module. 8. Modulo electronico de medida segun la reivindicacion anterior que es un modulo de medida de velocidad, encargado de medir la velocidad de rotacion de un rotor utilizando la tecnologia de un encoder caracterizado por comprender una o mas conexiones (10) para recibir senales de un modulo base o de otros modulos; una o mas conexiones (11) para enviar senales a un modulo base o a otros modulos; una o mas zonas de test points8. Electronic measurement module according to the previous claim which is a speed measurement module, in charge of measuring the rotational speed of a rotor using the technology of an encoder characterized by comprising one or more connections (10) to receive signals from a base module or other modules; one or more connections (11) to send signals to a base module or other modules; one or more test points zones 55 1010 15fifteen 20twenty 2525 3030 (12) para hacer medidas sobre distintas senales; uno o mas filtros de ruido de alta y baja frecuencia (16) para las senales de enirada; uno o mas optoacopladores (18) que desacoplan electricamente la placa entre baja y alta tension; una zona de conexiones (21) para recibir las senales del encoder por la que se reciben las senales en cuadratura (A,B), sus valores negados (A negado, B negado) e indice del encoder, para poder establecer la posicion y la velocidad de rotacion de lai maquina electrica; una zona que duplica las senales del encoder (21a) para que puedan ser enviadas a otro cuadro electrico; y una region para la adaptacion de la serial del encoder (22) que se encarga de adaptar los valores de tension que vienen de la serial de velocidad del encoder para que puedan ser leidos por un microprocesador (DSP u otro) o un sistema de control en tiempo real (xPC u otro) de un modulo de control.(12) to make measurements on different signals; one or more high and low frequency noise filters (16) for the wiring signals; one or more optocouplers (18) that electrically decouple the plate between low and high voltage; a connection area (21) to receive the encoder signals through which the quadrature signals (A, B), their denied values (A denied, B denied) and encoder index are received, in order to establish the position and the rotational speed of the electric machine; an area that doubles the encoder signals (21a) so that they can be sent to another electrical panel; and a region for the adaptation of the encoder serial (22) that is responsible for adapting the voltage values that come from the encoder speed serial so that they can be read by a microprocessor (DSP or other) or a control system in real time (xPC or other) of a control module. 9. Modulo electronico segun la reivindicacion 1 que es un modulo de expansion de medida de velocidad, encargado de permitir la obtencion de una segunda medida de velocidad utilizando la tecnologia de un enconder secundario, caracterizado por comprender los mismos elementos que un modulo electronico de velocidad conforme a la reivindicacion 8 6 9.9. Electronic module according to claim 1 which is a speed measurement expansion module, in charge of allowing the obtaining of a second speed measurement using the technology of a secondary sensor, characterized by comprising the same elements as an electronic speed module according to claim 8 6 9. 10. Sistema electronico modular para la monitorizacion y/o gestion o control de convertidores de potencia, valido para cualquier tipo de convertidor de potencia en cualquier aplicacion, en el cual se puede implementar cualquier algoritmo de control conocido, caracterizado por comprender al menos un modulo electronico conforme a la reivindicacion 1.10. Modular electronic system for monitoring and / or management or control of power converters, valid for any type of power converter in any application, in which any known control algorithm can be implemented, characterized by comprising at least one module electronic according to claim 1. 11. Sistema electronico modular segun la reivindicacion anterior que comprende al menos un modulo electronico base conforme a cualquiera de las reivindicaciones 2 6 3.11. Modular electronic system according to the preceding claim comprising at least one base electronic module according to any of claims 2 6 3. 12. Sistema electronico modular segun la reivindicacion anterior caracterizado por que comprende al menos un modulo electronico de medida conforme a la reivindicacion 7.12. Modular electronic system according to the preceding claim characterized in that it comprises at least one electronic measurement module according to claim 7. 13. Sistema electronico modular segun la reivindicacion anterior caracterizado por que el al menos un modulo electronico de medida es un modulo electronico de medida de velocidad conforme a la reivindicacion 8.13. Modular electronic system according to the preceding claim characterized in that the at least one electronic measurement module is an electronic speed measurement module according to claim 8. 14. Sistema electronico modular segun la reivindicacion anterior caracterizado por que comprende uno o mas modulos electronicos de expansion de medida de velocidad conforme a la reivindicacion 9.14. Modular electronic system according to the preceding claim characterized in that it comprises one or more electronic speed measurement expansion modules according to claim 9. 15. Sistema electronico modular segun cuialquiera de las reivindicaciones 11 a 14 caracterizado por que comprende al menos un modulo electronico de control conforme a cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6.15. Modular electronic system according to any of claims 11 to 14 characterized in that it comprises at least one electronic control module according to any of claims 4 to 6.
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