Коммутацией

Используются, такие ТКУ, когда необходимо иметь время выключения меньше, чем половина периода питающего напряжения. Типовые схемы ТКУ представлены на рис. 3.22 и 3.23 [9]. Напряжение начального заряда коммутирующего конденсатора C _к обеспечивается от маломощного зарядного трансформатора . Энергетические характеристики схемы (рис. 3.23) хуже чем (рис. 3.22), однако управление силовым ключом более простое.

Рис. 3.22 Рис. 3.23

Для выключения и (рис. 3.22) с них снимается управляющий сигнал и подается напряжение управления на . При этом предварительно заряженный разряжается током i _к, направленным встречно току проводящего тиристора. Изменение во времени коммутационного тока i _к и напряжения на конденсаторе U _c представлены на рис. 3.24.

Если проводил VS 1, то при (включение VS 3) начинается колебательный процесс в контуре . После запирания VS1 () процесс продолжается через VD 2. При (i _к< i _н) VD 2 запирается и ток начинает протекать по контуру 1 . При VS 3 отключается ().

Начиная с момента , изменение тока зависит от параметров нагрузки. При активной или скомпенсированной нагрузке () процесс будет колебательным. При нагрузке , процесс будет апериодическим (на рис. 3.24 показан пунктиром).

Рис. 3.24

 

Энергия запасенная в , будет переходить в , повышая напряжение на нем. Для поглощения этой энергии требуется завышать емкость или вводить балластный резистор , рассеивающий ее в виде тепла. Для отвода этой энергии чаще всего используются компенсирующий конденсатор , включенный параллельно нагрузке .

Использование избирательной коммутации в ТКУ позволяет уменьшить величину коммутирующей емкости и повысить надежность. Однако, это усложняет схему управления переключателем и требует включения в неё дополнительных датчиков, контролирующих состояние силовых тиристоров.

Для переключателя, построенного на базе антипараллельного включения тиристоров (cм. рис.3.15) в ТКУ может быть реализована избирательная коммутация проводящего в момент выключения тиристора. В этом случае или каждый силовой тиристор обеспечивается индивидуальным коммутационным узлом (рис.3.25) или используется один узел со специальной системой управления (рис.3.26). Для выключения ТКИ снимается сигнал управления с проводящего тиристора, например VS 1, и подаётся управляющий сигнал на VS 3 в схеме (рис.3.25) или на пару тиристоров VS 3 и VS 4 (рис.3.26).

 

Рис. 3.25 Рис. 3.26

 

При отсутствии максимальное значение на можно ориентированно вычислить по формуле

,

где – значение тока нагрузки в момент коммутации.