пответственно распределительные тиристоры в группе V22-V24 и тиристор V19, а обратное напряжение нимается с диода V20. Отвод избыточной энергии из кон-%ра коммутации производится через вторичные обмотки коммутирующих дросселей LJ, LJi и диоды V10, V16. Для снижения напряжений на коммутирующих конденсаторах УК питается через понижающий автотрансформатор.

Преобразователь по схеме рис. 32 представляет НПЧ с ИК 154], используемый для формирования выходных напряжений способом ШИМ. В нем УК по своей структуре соответствует двум узлам коммутации (рис. 25, а), предназначенным для коммутации каждого из встречно-параллельно включенных силовых тиристорных мостов. Для этой цели в схеме предусмотрены два коммутирующих конденсатора Cf\ и Ск2, которые заряжаются от отдельных источ-нитсоБ иочерез дроссели L2 {L3) и тиристоры V10 {VU). Для выключения силовых тиристоров моста VI- V6 включается вспомогательный тиристор V12, а для выключения Vt-- соответственно тиристор 1/5». Цепочка, состоящая из дросселя L1 и тиристоров V7 и V8, предназначена для перезаряда коммутирующих конденсаторов независимо от параметров нагрузки. Чтобы исключить возможность одновременного включения двух встречно-параллельно включенных силовых мостов, в преобразователе предусмотрена схема «токовой логики», формирующая запрет на такое включение по сигналам от датчика тока нагрузки.

Схема НПЧ с ИК ИЗ] при двухполярном способе ШИМ для формирования выходного напряжения показана на рис. 33. В работе УК участвуют и силовые тиристоры. Для выключения любой пары проводящих силовых тиристоров включается один из вспомогательных тиристоров VI или V8 и два силовых, подсоединенных параллельно выклю-чаемьш тиристорам. Например, при указанной на схеме полярности для выключения проводящих тиристоров Vl и V6 включаются V8, VI и V6. Обратным напряжением является падение напряжения на VI и V6. Тиристоры VI и V6 при прохождении через них импульса тока коммутации шунтируют выключаемые тиристоры Vl vi V6 и работают аналогично обратным вентилям в АИ. Параллельно включенные дополнительные силовые тиристоры выключаются при окончании колебательного перезаряда коммутирующего конденсатора. При дальнейшем включении очередных силовых тиристоров коммутирующий конденсатор заряжается

от источника питания, чем подготавливается к следующему циклу работы. При выбранном алгоритме работы в реактивных элементах такого УК отсутствует накопление энергии. Объясняется это тем, что в цепь коммутации входит источник. При заряде коммутирующий конденсатор отбирает энергию от источника, а при разряде - возвращает ее, предотвращая этим накопление.

В рассмотренных типах НПЧ с ИК при принятом алгоритме работы предусматривается наличие звена постоянного тока. Примеры построения в них УК позволяют проследить их аналогию с УК, применяемыми в АИ, и наметить способы перехода от одних к другим с помощью эквивалентных преобразований. Это облегчает разработку УК для НПЧ.

Создание многих схем НПЧ с ИК возможно лишь с применением датчиков направления тока (ДНТ) в нагрузке и датчиков напряжения (ДН). Типы ДНТ и ДН и нх функциь определяются главным образом способом формирования кривой выходного напряжения, принципом управления тиристорами и в некоторой степени схемой НПЧ.

Большинство схем НПЧ, например НПЧ с неявно выраженным звеном постоянного тока, работает по принципу раздельного управления анодной и катодной группами силовых тиристоров. Эти группы работают поочередно: одна из них вступает в работу после выхода из работы другой. При этом различают выпрямительный и инверторный режимы работы НПЧ. с помощью ДНТ и ДН определяется режим работы НПЧ и формируется сигнал запрета на включение тиристоров противоположной группы, пока в выходящей из работы группе ток не спадет до нуля. В соответствии с этим определяется и работа УК, обеспечивающего выключение тиристоров в той или иной группе. Таким образом, одной из важных задач, для решения которых в НПЧ необходимы ДНТ и ДН, является обеспечение раздельного управления двумя группами силовых тиристоров в выпрямительном и инверторном режимах соответственно.

В зависимости от принятого способа формирования кривой выходного напряжения, например, при способах ШИР и ШИМ, силовые тиристоры в пределах цикла переключения подключаются к фазам источника с положительным (в катодной группе) или с отрицательным (в анодной группе) потенциалом, абсолютное мгновенное значение которого наибольшее. В схемах, основанных на способе слежения

за эталонным синусоидальным напряжением, силовые ти-оисгоры подключаются к выбранным фазам источника. Выбор нужных фаз источника осуществляется с помощью ДН.

При совмещенном принципе управления анодной и катодной группами силовые тиристоры разделяют на группы ключей, каждый из которых обладает двусторонней проводимостью. В процессе работы в определенном порядке включается каждый из таких ключей. Для избирательного выключения проводящего тиристора в ключе необходим ДНТ. При этом управление работой УК обеспечивается с учетом сигналов, формируемых ДНТ. Осуществление избирательной коммутации также относится к числу задач, решаемых с помощью ДНТ.

Таким образом, количество датчиков, их использование и требования, предъявляемые к ним, определяются алгоритмом работы НПЧ и принципом управления группами силовых тиристоров. В соответствии с этим строится и схема УК. Может быть построена схема универсального УК, с помощью которого можно реализовать все известные алгоритмы работы тиристорных НПЧ с ИК. Однако оптимальным УК может быть только для конкретной схемы, определенного алгоритма работы и области применения.

4. ПРИМЕНЕНИЕ КОММУТАЦИОННЫХ ФУНКЦИЙ ДЛЯ РАСЧЕТА ТИРИСТОРНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

Сложность электромагнитных процессов в тиристорных преобразователях и специфика решаемых задач определяют большое разнообразие методов, используемых для их расчета и анализа. При записи уравнений, анализе и расчете преобразователя алгоритм его работы учитывают с помощью коммутационных функций (КФ). Методы, основанные на использовании КФ, получили широкое применение. Они позволяют описать состояние вентилей на любом отрезке времени и провести анализ как квазиустановившихся, так и переходных процессов в преобразователях различного типа. Эти методы относят к числу наиболее эффективных и универсальных [4, 7, 17, 21, 30, 31].

Коммутационная функция - это безразмерная функция времени, определяемая алгоритмом работы преобразователя. Она, например, используется: