三相串联电感式逆变器电路图、特点、换流过程及输出电压波形与数量的关系

　　三相串联电感式逆变器电路如图所示。图中C0为直流滤波电容，VT1～VT6为主晶闸管，L1～L6为换流电感，C1～C6为换流电容，VD1～VD6为反馈二极管。

　　这种逆变器属180°导通型，每个晶闸管在阻性负载时每周期中导通180°，相邻序号的晶闸管两个触发脉冲的间隔为60°，换流在同一桥臂之间进行，如a相的VT1与VT4、b相的VT3与VT6、c相的VT5与VT2。在每一周期的任何瞬间每相都有一个管子导通。为了保证大电感负载时能可靠换流，触发脉冲宽度应大于90°，一般为120°。

　　特点

　　（1）主晶闸管承受的du/dt值较低。

　　（2）主晶闸管除承担负载电流外，还承担环流电流。当逆变器输出频率较高时，环流较大，故不适用于频率较高的场所。此外，环流较大，换流效率较低，故适用于中等功率负载。

　　（3）当换流参数一定且负载电流一定时，晶闸管承受的反压时间随直流电压降低而减小，所以适用于调压范围不太大的场合。

　　换流过程

　　晶闸管之间的换流采用强迫换流方式，由换向电容和换向电感来完成。现以a相VT1换流到VT4为例作大致分析。

　　当晶闸管VT1导通时，＝0、＝U，即换流电容C4已充上电荷，使VT4承受正向电压，具备导通的一个条件。当触发VT4导通后，电容C4放电，放电回路为C4→L4→VT4，＝。由于L4和L1耦合较紧，在L1中产生同样的电压U，从而使VT1承受反压而关断。VT1关断以后，C1充电、C4放电，此时，在L4中将流过与原先VT1导通时相应的电流＝，以保持VT1关断瞬时在L1中的磁能不变。L4中的电流在＝L4＝L4＝0时达最大值，以后电流＝下降，在L4中感应相反极性的电势，使VD4承受正偏而导通，VT4则截止。从VD4导通起，C1及C4充放电过程就基本上结束了。VD4导通后，改变极性，而电流仍保持原来方向，显然这是由感性负载的性质所决定的，VD4导通时间的长短取决于负载的功率因数角。但由于此时VT4的触发脉冲并未消失，VD4中的电流减小至零以后，VT4重新导通，因此，VT4经历了触发导通、截止到再导通的过程。应该指出，起初的从导通到截止的过程是十分短暂的，所以可以认为在感性负载时，当触发VT4、关断VT1时，首先是反馈二极管VD4导通，待经过相应于j角的时间后VT4才开始寻通。

　　三相串联电感式逆变器输出电压波形及数量的关系

　　阻性负载时，各管导通顺序如表6-1所示。

　　在0°～60°期间，VT1、VT6、VT5导通。因三相负载对称，可得相电压、线电压分别为

　　在60°～120°期间，VT1、VT6、VT2导通。此时

　　依此分析，可得负载上相电压、线电压波形如图6-38所示。感性负载时，各管导通顺序如表6-2所示。

　　如表6-2中所表示的，若a相的晶闸管VT1、VT4换流时（关断VT1、触发VT4），因感性负载中电流方向的变化落后于电压极性的变化，因此当VT1关断后，应是与VT4反并联的续流二极管VD4导通，以保证当电压极性改变后仍维持a相中原先的电流流通方向，之后才是VT4导通。可见在感性负载时晶闸管在一个周期中的导通角度q =180°-j。晶闸管及续流二极管合计的导通角度为180°。在不考虑管子导通压降的情况下，VD4或VT4导通均不影响a相电压，因此，输出电压波形就与阻性负载时相同，其数量关系也就一样了。也就是说，180°导通型的电压型逆变器交流输出电压的波形和数值与负载性质无关，此时，输出电压与直流侧的输入电压有确定的对应关系，这是这类逆变器的优点。