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变频器的六脉波方波逆变器

来源：艾特贸易2018-09-27

简介交 - 直 - 交变频器中的逆变器一般接成三相桥式电路，组成三相交流变频电源，图 6-1 所示为由电力电子开关 S1 ～ S6 组成的三相逆变器主电路，电力电子开关可以是晶闸管，也可以是其

交-直-交变频器中的逆变器一般接成三相桥式电路，组成三相交流变频电源，图6-1所示为由电力电子开关S1～S6组成的三相逆变器主电路，电力电子开关可以是晶闸管，也可以是其他全控器件。在一个周期中，控制各个开关轮流导通和关断，使输出端A、B、C获得三相交流电压，改变开关导通和关断时间，则可得到不同的输出频率。三相桥式逆变器有180°导通型和120°导通型两种工作方式。

三相逆变器主电路

图6-1 三相逆变器主电路

1．180°导通型逆变器

逆变桥的同-桥臂上下两个开关之间互相换相的逆变器称为180°导通型逆变器。例如，A相当S4导通时，S1应关断，而当S1导通时又关断S4，这时每个开关在一个周期中的导通区间是180°，其他各相均如此。设计逆变器时应保证6个开关的导通顺序为S1→S2→S3→…→S6，为使输出三相交流电压的相序、相位正确，S1、S3、S5间相位差120°，S1、S4及S3、S6间相位差180°，依此类推。图6-2(a)绘出180°导通型的开关导通波形和输出电压波形。设负载为星形连接，若以中性点O点为参考电位，则开关S1、S2、S3…顺次导通的区间为①②③…⑥。其在不同导通区的相电压可通过图6-3(a)所示的等值电路求得。

三相逆变器电压波形

图6-2 三相逆变器电压波形

三相逆变器中各区间的等值电路

图6-3 三相逆变器中各区间的等值电路

例如，在区间①中，S1、S6、S5导通，uAO=uCO=1/3Ud，uBO=2/3 Ud；在区间②中，S1、S6、S2导通，uAO=2/3 Ud，uBO=uCO=1/3 Ud；在区间③中S1、S3、S2导通，uAO=uBO=1/3 Ud，uCO= - 2/3 Ud；区间④至⑥与上面区间情况基本相同，只是电源极性相反，从而可画出相电压波形uAO、uBO、uCO为梯形波。线电压波形可按uAB=uAO - uBO，uBC = UBO - uCO，uCA =uCO - uAO求得为一矩形波。从图6-3(a)波形图中，可以容易地求出电压有效值：

(6-1)

(6-2)

设直流电压Ud为400V，则

UAB=0.817×400=327 (V)

UAO=0.471×400=188 (V)

2．120°导通型逆变器

如图6-2(b)所示120°导通型逆变器开关的导通顺序仍是S1，S2，S3，…，S6，时间间隔为60°，但每只开关的导通时间为120°，任意瞬间只有两个开关同时导通，它们的换流在相邻相桥臂中进行。这种120°导通型逆变器的优点是换流安全，因为在同一桥臂上两只开关的导通问隔有固定的60°，但缺点是输出电压较低。这可从图6-3(b)所示的等值电路分析中得到证明，其相电压波形为矩形波，幅值为1/2 Ud；线电压为梯形波，幅值为Ud。