Коммутации тиристора

При коммутации сообщений и пакетов информация передается с запоминанием в промежуточных узлах сети передачи данных без установления физического соединения между пунктами отправления и назначения. Между ними устанавливается виртуальное или логическое соединение.

Коммутация сообщений. При этом методе физическое соединение устанавливается только между соседними узлами сети (называемыми центрами или узлами коммутации сообщений) и только на время передачи сообщения. Каждое сообщение снабжается заголовком и транспортируется по сети как единое целое. Поступившее в узел сообщение запоминается в его буферном ЗУ и в подходящий момент, когда освободится соответствующий канал связи, передается в следующий, соседний узел. Сообщение как бы прыгает от одного узла к другому, занимая в каждый момент передачи только канал между соседними узлами, при этом виртуальный канал между источником и адресатом может состоять из физических каналов с разной скоростью передачи данных. Коммутация сообщений по сравнению с коммутацией каналов позволяет ценой усложнения аппаратуры узла коммутации уменьшить задержку при передаче данных и повысить общую пропускную способность сети передачи данных.

Коммутация пакетов является развитием метода коммутации сообщений. Она позволяет добиться дальнейшего увеличения пропускной способности сети, скорости и надежности передачи данных.

Рассматриваются основные принципы построения современных систем и сетей передачи дискретных сообщений. Приводятся модели систем с очередями для расчета и проектирования систем и сетей. Подробно излагаются вопросы проектирования концентраторов, систем коммутации сообщений, систем'передачи и коммутации пакетов. Описаны методы решения ряда задач, возникающих при проектировании терминальных и базовых сетей передачи данных.

В гл. 1 излагаются наиболее важные принципы и идеи, на основе которых реализуются современные системы и сети передачи данных; в общетеоретической гл. 2 представлены основные расчетные формулы для систем с очередями; в гл. 3 исследуются характеристики систем концентрации сообщений, рассматриваются вопросы проектирования концентраторов. Глава 4 посвящена проектированию систем коммутации сообщений, а гл. 5 — системам с коммутацией пакетов. В гл. 6 рассмотрен ряд задач, связанных с проектированием терминальных и базовых сетей передачи данных.

Метод коммутации сообщений в отличие от метода коммутации каналов не требует одновременного использования большого числа промежуточных участков. Здесь передача сообщений производится поочередно от участка к участку до достижения сообщением приемного оконечного пункта. Если очередной промежуточный участок занят, то передаваемые сообщения накапливаются в центре коммутации до момента освобождения занятого участка. Увеличение нагрузки при коммутации сообщений существенно не зависит от числа каналов, поскольку не требуется, чтобы при передаче сообщений были свободны все промежуточные участки тракта между оконечными пунктами. Поэтому эффективность использования сети при этом способе коммутации достаточно высокая и достигает 85—90% от теоретически возможной. При коммутации сообщений требование использования однотипной аппа-

К недостаткам метода коммутации сообщений следует отнести: снижение скорости передачи сообщений из-за значительных задержек сообщений в запоминающих устройствах сети, потребность в большом объеме памяти центров коммутации.

В соответствии с разнообразными требованиями пользователей в настоящее время на сетях передачи дискретной информации используются как традиционные методы коммутации каналов и коммутации сообщений, так и новый метод коммутации пакетов. К сетям с коммутацией каналов относится телефонная сеть, обеспечивающая живую диалоговую связь между абонентами в реальном масштабе времени. Телеграфная сеть общего пользования представляет собой прототип сети с коммутацией сообщений. В этой сети отсутствует прямая диалоговая связь между удаленными пользователями и передача сообщений осуществляется со значительными задержками, которые недопустимы в диалоговом режиме, но необходимы для обеспечения надежной доставки сообщений по указанным адресам.

Метод коммутации пакетов в отличие от традиционных методов является наиболее перспективным для использования в информационно-вычислительных сетях. Экспериментально также подтверждена возможность передачи речи при этом методе коммутации. По своей структуре метод коммутации пакетов представляет собой как бы частный вариант метода коммутации сообщений. Однако между этими методами существует принципиальное различие: метод коммутации пакетов в отличие от метода коммутации сообщений позволяет пользователям работать в диалоговом режиме и требует переприема не всего передаваемого сообщения в целом, а только его частей — пакетов.

Вторая группа включает методы повышения ИПС на коммутационном уровне. В эту группу входят методы коммутации сообщений и пакетов, а также гибридные методы коммутации, объ-

4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЦЕНТРОВ КОММУТАЦИИ СООБЩЕНИЙ

9.4. Схема и временные диаграммы токов и напряжений узла принудительной коммутации тиристора при линейном перезаряде конденсатора

9.5. Схема и временные диаграммы токов и напряжений узла принудительной коммутации тиристора с колебательным перезарядом конденсатора

Узел коммутации тиристора 299 Управление реверсивным выпрямителем:

3.40. Схема коммутации тиристора (а), диаграммы изменения коммутирующей ЭДС (б) анодного тока и напряжения тиристора (в) и распределения заряда в базах тиристора (г) во время переходного процесса

В тех случаях, когда выключение тиристора 7^ ( 6.54) необходимо осуществить в произвольный момент времени, применяется способ принудительной (искусственной) коммутации. Для этого

6.54. Схема принудительной коммутации тиристора

тиристоров — рабочую VD1 и форсиро-вочную VD2. Обе группы соединяют параллельно по трехфазной мостовой схеме. За счет коммутации тиристора одной группы на тиристор другой группы обратное напряжение тиристоров рабочей группы уменьшается. Рабочая группа тиристоров обеспечивает основное возбуждение генератора в нормальном режиме, форсировочная группа — форсировку и гашение поля генератора в аварийных режимах, поэтому в нормальном режиме она работает с небольшими токами (20—30% номинального тока ротора); при форсировке

9.4. Схема и временные диаграммы токов и напряжений узла принудительной коммутации тиристора при линейном перезаряде конденсатора

9.5. Схема и временные диаграммы токов и напряжений узла принудительной коммутации тиристора с колебательным перезарядом конденсатора

Узел коммутации тиристора 299 Управление реверсивным выпрямителем:

где f— частота коммутации тиристора.

Важным свойством силового ключа является его управляемость. Основным прибором, занимавшим монопольное положение в регулируемых электроприводах средней и большой мощности, длительное время был тиристор. Последний обладает неполной управляемостью, что существенно ограничивает развитие устройств силовой электроники по многим технико-экономическим показателям. Этот недостаток проявляется в необходимости принудительной коммутации тиристора при его выключении. При этом возникают значительные трудности практической реализации схем выпрямительно-инверторных преобразователей, позволяющих функционировать во всех четырех квадрантах комплексной плоскости на стороне переменного тока. При использовании полностью управляемых ключей эти задачи успешно решаются. При этом, как правило, в таких преобразователях регулирование параметров" осуществляется по способу широтно-импульсной модуляции (ШИМ), позволяющему значительно увеличить КПД и коэффициент мощности