三相电流型逆变电路分析

串联二极管式晶闸管逆变电路
◆主要用于中大功率交流电动机调速系统。
◆电路分析
 ☞是电流型三相桥式逆变电路，各桥臂的晶闸管和二极管串联使用。
 ☞ 120°导电工作方式，输出波形和图4-14的波形大体相同。
 ☞采用强迫换流方式，电容C1~C6为换流电容。
◆换流过程分析
 ☞电容器所充电压的规律：对于共阳极晶闸管，它与导通晶闸管相连一端极性为正，另一端为负，不与导通晶闸管相连的电容器电压为零，共阴极的情况与此类似，只是电压极性相反。
☞等效换流电容概念：图4-16中的换流电容C13就是图4-14中的C3与C5串联后再与C1并联的等效电容。
☞分析从VT1向VT3换流的过程
√假设换流前VT1和VT2通，C13电压UC0左正右负。
√换流阶段分为恒流放电和二极管换流两个阶段。
√ t1时刻触发VT3导通，VT1被施以反压而关断，Id从VT1换到VT3，C13通过VD1、U相负载、W相负载、VD2、VT2、直流电源和VT3放电，放电电流恒为Id，故称恒流放电阶段，如图4－16b。
√uC13下降到零之前，VT1承受反压，反压时间大于tq就能保证可靠关断。
√t2时刻uC13降到零，之后C13反向充电，忽略负载电阻压降，则二极管VD3导通，电流为iV，VD1电流为iU=Id-iV，VD1和VD3同时导通，进入二极管换流阶段。
√随着C13电压增高，充电电流渐小，iV渐大，t3时刻iU减到零，iV=Id，VD1承受反压而关断，二极管换流阶段结束。
√t3以后，进入VT2、VT3稳定导通阶段。
√从VT1向VT3换流的过程中，如果负载为交流电动机，则在t2时刻uC13降至零时，如电机反电动势eVU>0，则VD3仍承受反向电压而不能导通。直到uC13升高到与eVU相等后，VD3才承受正向电压而导通，进入VD3和VD1同时导通的二极管换流阶段。

4-14串联二极管式晶闸管逆变电路

图4-16  换流过程各阶段的电流路径

◆波形分析
 ☞图4-17给出了电感负载时uC13、iU和iV的波形图。
 ☞ uC1的波形和uC13完全相同。
 ☞ uC3从零变到-UC0，uC5从UC0变到零，变化幅度是C1的一半。
 ☞这些电压恰好符合相隔120°后从VT3到VT5换流时的要求，为下次换流准备好了条件。 

图4-17  串联二极管晶闸管逆变电路换流过程波形

负载为同步电动机
◆其工作特性和调速方式都和直流电动机相似，但没有换向器，因此被称为无换向器电动机。
◆采用120°导电方式，利用电动机反电势实现换流。

◆BQ是转子位置检测器，用来检测磁极位置以决定什么时候给哪个晶闸管发出触发脉冲。

图4-18  无换相器电动机的基本电路