напряжений также в многофазных ПЧ различных типов как со звеном, так и без звена постоянного тока.

Система управления НПЧ с ОМ отличается простотой. По структуре она полностью аналогична СУ автономных инверторов, хотя отличается от нее в зависимости от применяемой схемы узла коммутации.

3. ИСКУССТВЕННАЯ КОММУТАЦИЯ в ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯХ ЧАСТОТЫ С НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ СВЯЗЬЮ

Основной задачей, для решения которой используется в НПЧ узел коммутации (УК), является выключение проводящих силовых тиристоров в заданные моменты времени. Для этого к каждому из них с помощью этого узла на время выключения прикладывается обратное напряжение. Узел коммутации включается периодически в моменты времени, определенные алгоритмом работы преобразователя. Процесс коммутации обычно значительно короче межкоммутационного интервала. Весь цикл работы УК можно разбить на два этапа. На первом, рабочем, этапе формируется обратное напряжение; второй, вспомогательный, этап обеспечивает подготовку УК к новому включению.

К узлам коммутации предъявляются следующие основные требования: процесс коммутации не должен зависеть от параметров нагрузки преобразователя; длительность вспомогательного подготовительного этапа должна быть минимальной; излишки энергии в элементах УК, приводящие к перенапряжениям, не должны накапливаться; схема и алгоритм работы должны быть по возможности простыми.

В основе наиболее типичных УК, предназначенных для работы в цепях как постоянного, так и переменного тока, лежит общий принцип - конденсаторная коммутация [10]. В них предварительно заряженный коммутирующий конденсатор С, являющийся реактивным накопителем энергии, подключается с нужной полярностью к выключаемому силовому тиристору. За время разряда конденсатора тиристор выключается. Обычно параметры цепи разряда или переразряда коммутирующего конденсатора выбираются из условия обеспечения колебательного режима. Поэтому цепь коммутации содержит, кроме конденсатора С, также и коммутирующий дроссель L. В колебательном режиме в конце всего процесса коммутации легко обеспечивается выключе-

ние вспомогательных тиристоров, входящих в УК. Кроме ТОГО, в этом режиме относительно просто обеспечиваются требуемое время коммутации и форма импульсов обратного напряжения.

Известны и другие схемы искусственной коммутации тиристоров: транзисторная, с отдельным источником постоянного напряжения или генератором импульсов. Однако они не нашли практического применения.

Существует много разновидностей схем УК с использованием конденсаторов. По способу подключения обратного напряжения обычно различают УК с параллельной и после-

Рис. 24. Схемы конденсаторной коммутации тиристоров

довательной коммутацией (рис. 24). При параллельной коммутации конденсатор Q подключается параллельно выключаемому тиристору VI (рис. 24, а). В результате связь источника питания с нагрузкой на время коммутации осуществляется через коммутирующий конденсатор, через который и протекает ток нагрузки. Это определяет взаимосвязь между процессами коммутации и процессами в нагрузке и объясняет их взаимное влияние. На интервале коммутации на нагрузке действует сумма напряжения питания и напряжения на коммутирующем конденсаторе. Длительность этого интервала зависит от тока нагрузки.

При последовательной коммутации (рис. 24, б) конденсатор, создающий импульс обратного напряжения, включается последовательно с подлежащим выключению силовым тиристором и нагрузкой. В этом случае цепь нагрузки отделяется от источника питания. Процессы в цепи нагрузки практически не зависят от коммутационных процессов, а перезаряд коммутирующего конденсатора проходит через источник питания, минуя цепь нагрузки (штриховая линия на рис. 24, б).

В настоящее время в тиристорных схемах постоянного тока наиболее распространена параллельная коммутация (рис. 25), так как она связана с меньшими потерями энер-

гии и меньшей установленной мош,ностью элементов [ 1, 101 В схеме рис. 25, а рабочей является лишь одна полярность заряда на конденсаторе С. Поэтому в ней для подготовки коммутирующего конденсатора требуется вспомогательный этап обеспечивающий перезаряд в нужной полярности (при включении тиристора VI). В схеме рис 25, б каждый процесс перезаряда конденсатора Q (при включении тиристоров V4, V5 или V3, V6) является рабочим. В обеих схемах при коммутации силовой тиристор VI отключается

J2

Н<]-

Рис. 25. Схемы параллельной коммутации с полным обратным напряжением:

а - со вспомогательным этапом перезаряда коммутирующего конденсатора; б - без вспомогательного этапа

практически сразу же за счет непосредственного подключения параллельно ему коммутирующего конденсатора С. К выключаемому тиристору npii этом прикладывается все напряжение конденсатора С. Цепь его перезаряда состоит из коммутирующего дросселя L,, включенного параллельно силовому тиристору. На весь процесс перезаряда оказывает влияние цепь нагрузки. Это может явиться недостатком подобных схем.

Для снижения уровня обратного напряжения и стабилизации процесса перезаряда коммутирующего конденсатора при параллельной коммутации используются семы, в которых его перезаряд проходит через тиристор, включенный в обратном направлении параллельно выключаемому силовому тиристору (рис. 26). При этом время разряда определяется параметрами коммутирующего контура LC, а к тиристору VI в обратном направлении прикладывается падение напряжения на диоде V2. В таких схемах силовой тиристор VI выключается не сразу, так как конденсатор Q