串联二极管式电流型变频器

    当功率开关采用晶闸管时，必须在图3-11的基本电路中增加换相电路。图3-13是三相串联二极管式电流型变频器的主电路。    晶闸管VT1～VT6取代了图3-11中的S1~S6，C1~C6为换相电容，VD1~VD6为隔离二极管，其作用是使换相电容与负载隔离，防止电容充电电荷的损失。该电路为120°导电型。现以Y联结电动机作为负载，假设电动机反电动势在换相过程中保持不变，电流Id恒定，以VT1换相到VT3为例说明换相过程。
    图3-13    三相串联二极管式电流型变频器的主电路    (1)换相前的状态    如图3-14a所示，VT1及VT2稳定导通，负载电流Id沿着虚线所示途径流通，因负载为Y联结，只有A相和C相绕组导通，而B相不导通，即iA=Id，iB=0，iC=-Id。换相电容G1及C5被充电至最大值，极性是左正(+)右负（-），C3上电荷为0。跨接在VT1和VT3之间的电容是C5与C3串联后再与C1并联的等效电容C。    (2)晶闸管换相及恒流充电阶段    如图3-14b所示，触发导通VT3，则C上的电压立即加到VT1两端，使VT1瞬间关断。Id沿着虚线所示途径流通，等效电容C先放电至零，再恒流充电，极性为左负（-）右正(+)，VT1在VT3导通后直到C放电至零的这段时间t0内一直承受反压，只要t0大于晶闸管的关断时间toff，就能保证有效的关断。当C上的充电电压超过负载电压时，二极管VD3将承受正向电压而导通，恒流充电结束。    (3)二极管换相阶段    如图3-14c所示，VD3导通后，开始分流。此时电流Id逐渐由VD1向VD3转移，iA逐渐减少，iB逐渐增加，当Id全部转移到VD3时，VD1关断。    (4)换相后的状态    如图3-14d所示，负载电流Id流经路线如图中虚线所示，此时B相和C相绕组通电，A相不通电，iA=0，iB=Id，iC=-Id。换相电容的极性保持左负（-）右正(+)，为下次换相作准备。    由上述换相过程可知，当负载电流增加时，换相电容充电电压将随之上升，这使换相能力增加。因此，在电源和负载变化时，逆变器工作稳定。但是，由于换相包含了负载的因素，如果控制不好也将导致不稳定。
    图3-14    三相串联二极管式电流型逆变器的换相过程    a)换相前的状态b）晶闸管换相及恒流充电阶段c）二极管换相阶段d)换相后的状态