источник питания, является независимость процессов коммутации от параметров сети, и наоборот. Однако необходимость создания при этом устройств «сброса» и повторного использования накапливаемой энергии значительно снижает преимущества указанной схемы.

3. Относительно простой алгоритм работы схемы управления. Это позволяет исключить дополнительные логические устройства из схемы управления и сделать ее проще, чем схема преобразователей с ДНТ.

4. Повышенная по сравнению с ПЧ с избирательной коммутацией требуемая мощность импульсов коммутации. Эго определяет повышенную установленную мощность узлов коммутации в ПЧ с избирательной коммутацией.

Комбинированная коммутация. Из анализа процессов в тиристорных преобразователях частоты с однократной модуляцией видно, что для выключения силовых тиристоров нет необходимости применения искусственной коммутации в каждый из моментов времени, определенный алгоритмом работы преобразователя. В предложенных выше схемах рассматривалось встречно-параллельное соединение двух тиристоров как ключей переменного тока, пропускающих в любой заданный момент времени ток в любом направлении. Для этого независимо от того, какой из двух тиристоров ключа проводит, на оба тиристора поступают импульсы включения. При этом включается тот из них, на аноде которого действует положительный потенциал. Для выключения тиристоров в любой заданный момент времени в схемах формируется импульс коммутации.При таком подходе требуется минимум информации о состоянии силовых тиристоров для управления всем ключевым преобразователем. При этом в схемах не нужны датчики полярности выходного напряжения, а при неизбирательной коммутации не нужны никакие датчики состояния силовых тиристоров. Система управления преобразователей оказывается наиболее простой и надежной в работе.

При рассмотрении процессов в ключевом преобразователе возможен и другой подход, обычный, например, для вентильных преобразователей с естественной коммутацией. В этом случае выделяются два режима работы: выпрямительный, когда направление тока в нагрузке моста совпадает с направлением напряжения на его выходе, и инверторный, когда их направления противоположны. В каждом из этих режимов импульсы включения подаются не на оба тиристора

ключа, а на один из них. При выделении выпрямительного и инверторного режимов необходимо разделить по запуску силовые тиристорные мосты, соединенные в преобразователе встречно-параллельно. Переход от одного режима к другому возможен только при помощи искусственной коммутации. Для включения узла искусственной коммутации в нужный момент необходима информация о положении точки перехода из одного режима в другой. Для этого в схему преобразователя включаются датчики тока и напряжения.

Рассмотрим кривую выходного напряжения преобразователя. Из кривых выходного напряжения ПЧ (см. рис. 23) видно, что они содержат точки, где происходят переключения тиристоров с меньшего потенциала на больший потенциал одинаковой полярности. В этих точках коммутация может проходить естественно и необходимость в искусственной отпадает. В связи с этим во всех схемах ключевых преобразователей частоты можно осуществить комбинированную коммутацию - сочетание естественной и искусственной. Для этого в рассмотренных схемах необходимо сделать раздельное управление встречно-параллельно соединенными тиристорами, установить датчик тока и напряжения на выходе каждого из силовых мостов и дополнить схему управления преобразователя соответствующими логическими устройствами.

При использовании комбинированной коммутации сокращаются потери на коммутацию и существенно разгружается УК, уменьшается установленная мощность его элементов. Применение комбинированного способа коммутации является наиболее перспективным, когда КПД, масса и габариты преобразователя имеют решающее значение. Однако при естественной коммутации существенно усложняется система управления. Последняя должна быть дополнена логическими устройствами, с помощью которых определяются моменты естественной коммутации, двумя каналами формирования импульсов выпрямительного и инверторного режимов работы силовых тиристоров, а также логическими элементами, обеспечивающими раздельное управление анодных и катодных групп силовых тиристоров.

8. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ТИРИСТОРНЫХ СХЕМ

В преобразователях частоты форма тока в тиристорах отличается от формы тока в номинальном режиме. Поэтому для определения расчетного среднего значения тока в тиристорах это отличие необходимо учесть с помощью поправочного коэффициента k. Тогда расчетное среднее значение тока тиристора, т. е. его номинальный ток, определяется в виде

= т.р = рт, (52)

где /3. - действующее значение тока тиристора в конкретной схеме ПЧ. Если выразить через действующее значение выходного тока, то выражение (52) можем записать в виде

где ftj = /.jZ/bbix. Поправочный коэффициент можно определить из выражения (52), допустив, что потери в тиристоре в реальном и классификационном режимах равны. Используя кусочно-линейную аппроксимацию вольт-амперной характеристики вентиля, выражение потерь в нем для номинального режима записываем в виде

АР„ = /„{/о + /А;ф.х?д, (54)

где кфл - коэффициент формы анодного тока тиристора; C/q - начальное напряжение аппроксимации;

R = AU„{l-a/2)/I„ (55)

- динамическое сопротивление [И]; а = C/o/C/„ = 1,5... ...1,7 [47] для тиристоров заданного типа, причем меньшие значения относятся к тиристорам типа Т, большие - ТЛ и ТД. С учетом выражений (54) и (55), принимая, что потери в тиристоре в номинальном и рабочем режимах равны, записываем

= (1 + б)

-7(1-0.5а) 4.„

(аДад/ф., + (1 -0,5а)-II

(56)

где кф.и = 1,57 - номинальный коэффициент формы анодного тока тиристора.