三相串聯(lián)電感式逆變器電路圖、特點(diǎn)、換流過(guò)程及輸出電壓波形與數量的關(guān)系

　　三相串聯(lián)電感式逆變器電路如圖所示。圖中C0為直流濾波電容，VT1～VT6為主晶閘管，L1～L6為換流電感，C1～C6為換流電容，VD1～VD6為反饋二極管。

　　這種逆變器屬180°導通型，每個(gè)晶閘管在阻性負載時(shí)每周期中導通180°，相鄰序號的晶閘管兩個(gè)觸發(fā)脈沖的間隔為60°，換流在同一橋臂之間進(jìn)行，如a相的VT1與VT4、b相的VT3與VT6、c相的VT5與VT2。在每一周期的任何瞬間每相都有一個(gè)管子導通。為了保證大電感負載時(shí)能可靠換流，觸發(fā)脈沖寬度應大于90°，一般為120°。

　　特點(diǎn)

　?。?）主晶閘管承受的du/dt值較低。

　?。?）主晶閘管除承擔負載電流外，還承擔環(huán)流電流。當逆變器輸出頻率較高時(shí)，環(huán)流較大，故不適用于頻率較高的場(chǎng)所。此外，環(huán)流較大，換流效率較低，故適用于中等功率負載。

　?。?）當換流參數一定且負載電流一定時(shí)，晶閘管承受的反壓時(shí)間隨直流電壓降低而減小，所以適用于調壓范圍不太大的場(chǎng)合。

　　換流過(guò)程

　　晶閘管之間的換流采用強迫換流方式，由換向電容和換向電感來(lái)完成?，F以a相VT1換流到VT4為例作大致分析。

　　當晶閘管VT1導通時(shí)，＝0、＝U，即換流電容C4已充上電荷，使VT4承受正向電壓，具備導通的一個(gè)條件。當觸發(fā)VT4導通后，電容C4放電，放電回路為C4→L4→VT4，＝。由于L4和L1耦合較緊，在L1中產(chǎn)生同樣的電壓U，從而使VT1承受反壓而關(guān)斷。VT1關(guān)斷以后，C1充電、C4放電，此時(shí)，在L4中將流過(guò)與原先VT1導通時(shí)相應的電流＝，以保持VT1關(guān)斷瞬時(shí)在L1中的磁能不變。L4中的電流在＝L4＝L4＝0時(shí)達最大值，以后電流＝下降，在L4中感應相反極性的電勢，使VD4承受正偏而導通，VT4則截止。從VD4導通起，C1及C4充放電過(guò)程就基本上結束了。VD4導通后，改變極性，而電流仍保持原來(lái)方向，顯然這是由感性負載的性質(zhì)所決定的，VD4導通時(shí)間的長(cháng)短取決于負載的功率因數角。但由于此時(shí)VT4的觸發(fā)脈沖并未消失，VD4中的電流減小至零以后，VT4重新導通，因此，VT4經(jīng)歷了觸發(fā)導通、截止到再導通的過(guò)程。應該指出，起初的從導通到截止的過(guò)程是十分短暫的，所以可以認為在感性負載時(shí)，當觸發(fā)VT4、關(guān)斷VT1時(shí)，首先是反饋二極管VD4導通，待經(jīng)過(guò)相應于j角的時(shí)間后VT4才開(kāi)始尋通。

　　三相串聯(lián)電感式逆變器輸出電壓波形及數量的關(guān)系

　　阻性負載時(shí)，各管導通順序如表6-1所示。

　　在0°～60°期間，VT1、VT6、VT5導通。因三相負載對稱(chēng)，可得相電壓、線(xiàn)電壓分別為

　　在60°～120°期間，VT1、VT6、VT2導通。此時(shí)

　　依此分析，可得負載上相電壓、線(xiàn)電壓波形如圖6-38所示。感性負載時(shí)，各管導通順序如表6-2所示。

　　如表6-2中所表示的，若a相的晶閘管VT1、VT4換流時(shí)（關(guān)斷VT1、觸發(fā)VT4），因感性負載中電流方向的變化落后于電壓極性的變化，因此當VT1關(guān)斷后，應是與VT4反并聯(lián)的續流二極管VD4導通，以保證當電壓極性改變后仍維持a相中原先的電流流通方向，之后才是VT4導通?？梢?jiàn)在感性負載時(shí)晶閘管在一個(gè)周期中的導通角度q =180°-j。晶閘管及續流二極管合計的導通角度為180°。在不考慮管子導通壓降的情況下，VD4或VT4導通均不影響a相電壓，因此，輸出電壓波形就與阻性負載時(shí)相同，其數量關(guān)系也就一樣了。也就是說(shuō)，180°導通型的電壓型逆變器交流輸出電壓的波形和數值與負載性質(zhì)無(wú)關(guān)，此時(shí)，輸出電壓與直流側的輸入電壓有確定的對應關(guān)系，這是這類(lèi)逆變器的優(yōu)點(diǎn)。