变频器逆变电路的基本结构

    逆变电路是变频器最主要的部分之一。它的主要作用是在控制电路的控制下将直流中间电路输出的直流电压（电流）转换为具有所需频率的交流电压（电流）。逆变电路的输出即为变频器的输出，它被用来实现对异步电动机的调速控制。    逆变电路的组成形式因其使用的半导体换流器件的种类和开关方式的不同而不同。下面介绍几种在变频器中得到实际应用的逆变电路的基本结构及其特点。关于这些逆变电路的工作原理，请参考有关的参考书籍。    在变频器中得到实际应用的逆变电路主要有下面几种类型：    (1)晶体管方式，GTO晶闸管方式（电压型PAM方式用）。    图3-7中给出了用于电压型PAM方式的晶体管方式和GTO晶闸管方式逆变电路的基本结构。这两种电路的工作原理基本相同，其区别仅仅在于前者所需的是基极驱动信号，而后者所需的则是门极驱动信号。
    图3-7    电压型PAM方式逆变电路    (a)-晶体管方式逆变电路；(b)-GTO晶闸管方式逆变电路    在PAM方式的逆变电路中，直流电压Ed被整流电路或者斩波电路控制，而输出频率则由逆变电路控制。PAM方式逆变电路的一个较大的缺点是在输出波形的每一个周期中将产生6次电流的峰值，电流的波形较差。    (2)晶体管方式，GTO晶闸管方式（电压型PWM方式用）。对于采用了PWM控制的逆变电路来说，虽然其电路结构与PAM方式时相同，但由于要同时产生输出频率和输出电压，其输出电压的波形较为复杂。此外，同PAM方式相比，采用了PWM控制的逆变电路的输出电压波形也有较大的改善。    (3)晶闸管方式（电压型方式用）。由于晶闸管允许过电流能力强，所以常常用于大容量变频器。目前用于变频器的晶闸管的容量已达到数千伏，1000A。但是，由于在对晶闸管进行换流时必须通过外部电路才能切断晶闸管中的电流，采用晶闸管的逆变电路的电路结构较为复杂。    为了保证逆变电路进行可靠换流，人们对逆变电路的形式进行了长期的研究，并提出了多种电路形式。图3-8给出了三相电压型晶闸管逆变电路的一种典型结构。
    图3-8    三相电压型晶闸管逆变电路    (4)晶闸管方式（电流型方式用）。同电压型相同，电流型晶闸管逆变电路也同样需要换流电路，但其电路结构却和电压型逆变电路有很大区别。图3-9给出了一个三相电流型晶闸管逆变电路的基本结构图。
    图3-9    三相电流型晶闸管逆变电路