[拼音]：zihuanliushi dianyaxing nibian dianlu

[外文]：voltage source inverter by self-commutation

由電壓型直流電源供電的自換流式逆變電路。由普通晶閘管組成，向非容性負載供電。根據(jù)輸出電壓的相數(shù)，包含單相電路和三相電路兩類。

單相逆變電路

主電路的結構如圖1所示。

該電路由以下5部分組成。

（1）直流電源A:由不控整流電路實現(xiàn)，輸出恒定直流電壓，直流輸出端并聯(lián)大電容C_d，使直流電源具有電壓源性質(zhì)。

（2）負載電路B:由L₀和R₀組成的串聯(lián)感性電路，其阻抗角∮=tg^-1ωL₀/R₀，其中ω是輸出電壓基波角頻率。

（3）單相橋式電路C：是逆變電路的主體。其結構與一般電壓型逆變電路相同（如串聯(lián)逆變電路），橋的每一導電臂均由晶閘管T和反并聯(lián)二極管 D組成。后者為電路的無功電流提供通路。

（4）換流電路D:基本功能是及時關斷退出導通的元件以實現(xiàn)各導電臂間電流的轉移。常用能夠?qū)崿F(xiàn)上述功能的換流電路是將一個事先充好電的電容器在換流時刻到來時并接到需要關斷的晶閘管陽極和陰極間，利用電容負壓將晶閘管關斷。圖1D所示為麥克默里電路，這是一個互補式電路，其一相的等效電路如圖2所示。

當開關S置a時，可關斷元件T₁；當S置b時則關斷元件T₄，C_k和L_k組成的換流電路置于該互補電路的公共通道上。在實際電路中，開關S用工作于互補狀態(tài)的兩個普通晶閘管T_1A和T_4A替代。設換流前有u_C=-U_C0(按圖標正方向，圓圈內(nèi)極性為實際方向)。當S合向a(即T_1A導通)時，由C_K和L_K組成串聯(lián)振蕩電路所產(chǎn)生的振蕩電流i_c將強制i_T1下降并將T₁關斷。在此過程中C_k被反向充電并有u_C＝+U_C0。當S合向b時（即T_4A導通），為關斷T₄作準備。

（5）控制電路E：最基本功能是按照給定信號的幅值產(chǎn)生相應重復頻率為ω的門極脈沖加到橋各臂T₁～T₄和換流晶閘管T_1A和T_4A，使逆變橋各導電臂輪番通斷，在輸出端便得到重復角頻率為ω的交變方波電壓，實現(xiàn)逆變的目的。逆變電路輸出頻率受控于給定信號，在需要對輸出電壓進行調(diào)節(jié)的場合，可通過改變門極脈沖的參數(shù)來實現(xiàn)，通常稱為逆變器內(nèi)部調(diào)壓方式（見逆變電路輸出電壓調(diào)節(jié)）。由于換流是在橋一相上下導電臂間進行，因此必須嚴格保持先斷后通的換流程序，即只有在退出導通元件可靠關斷之后才能接通相的另一導電臂，否則便將出現(xiàn)一相上下臂元件均導通態(tài)的短路狀態(tài)，C_d中的儲能釋出將導致可控元件過流損壞。為此應正確安排換流晶閘管門極脈沖與各主晶閘管間的超前相移量，保證有足夠時間以關斷退出導通的元件。

三相逆變電路

該電路（圖3a適用于向交流電動機之類的三相負載（感性）供電。

）比較圖2和圖3b可見，直流電源仍為電壓源，換流電路仍用麥克默里電路，負載仍為RL串聯(lián)感性負載(在電動機時則附加反電動勢E)，但逆變橋則擴展為三相橋式電路（由T₁～T₆組成）。當各門極脈沖的相位被安排為一相上下臂脈沖為互補（如T₁與T₄間為互補，余類推），各脈沖按圖3主晶閘管標號互差60°(如T₂滯后T₁脈沖60°，余類推），則橋中各主晶閘管將按1-2-3-4-5-6-1依次輪番導通。任何時刻電路只有3只主晶閘管處于通態(tài)。例如有T₁T₂T₃導通，則電路中有圖3b的狀態(tài)。若選擇負載中點 0為參考點，有

由此可見，當T₁～T₆輪番通斷時，負載相電壓波形將如圖3c所示。這是一個六階梯波，其基波頻率取決門極脈沖的重復頻率，它受控于信號電壓的幅值，從而實現(xiàn)三相逆變的目的。

由于在任何時刻電路中都有3只元件導通，晶閘管的利用率較高，負載端電壓波形不受負載功率因數(shù)的影響。但由于C_d和反并聯(lián)二極管的存在，直流側電壓極性不能改變。因此采用電壓型逆變電路向交流電動機供電時便局限于電動機運轉狀態(tài)。鑒于此，這種逆變電路多用于交流機群拖系統(tǒng)，且無頻繁加減速的應用場合。

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標簽：自換流式電壓型逆變電路

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文章名稱：《自換流式電壓型逆變電路》

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