通用变频器基础知识 - 图文

VT3、VT4、VT5、VT6配合导通与截止。

VDI、VD2, VD3, VD4, VD5, VD6组成的三相桥式反馈电路工作过程如下。

由图2-17可知，当三相桥式逆变桥路由工作状态转为停止工作，则三相异步电动机处于发电制动状态，各相绕组会产生反电势，此时可由VD1、VD2, VD3, VD4, VD5, VDT6六支二极管有规律的导通与关断；具体二极管导通与关断顺序如下（一个周期）。

第一个T/6（0°～60°) VD I、VD4, VD5导通，VD2, VD3、VD6截止。 第二个T/6（60°～120°）VD1、VD4, VD6导通，VD2, VD3、VD5截止。 第三个T/6（120°～180°）VD I、VD3、VD6导通，VD2、VD4、VD5截止。 第四个T/6（180°～240°) VD2, VD3, VD6导通，VD1、VD4, VD5截止。 第五个T/6（240°～300°）VD2、VD3、VD5导通，VD1、VD4、VD6截止。

第六个T/6（300°～360°）VD2、VD4、VD5导通，VDI、VD3、VD6截止。

通过分析可知在每个周期内每支二极管导通180°，关断180°，需要VDI、VD2, VD3,

VD4、VD5、VD6配合导通与截止。 2.2.5门极可关断晶闸管组成逆变器

用门极可关断晶闸管组成的桥式逆变电路与用晶体管组成的桥式逆变电路区别是逆变电路所用的半导体元件不同，但其逆变原理相类同。要注意晶体管组成的桥式逆变电路中各晶体管控制信号为长信号（控制信号与晶体管导通时间相一致），而用门极可关断晶闸管组成的桥式逆变电路控制信号为短信号，门极可关断晶闸管导通和关断都需要控制信号。下面分别介绍常用的桥式整流滤波电路和桥式逆变电路，第一种是用二极管组成的桥式整流滤波电路和用门极可关断晶闸管组成的桥式逆变电路；第二种是用晶闸管组成的半控桥式整流滤波电路和门极可关断晶闸管组成的桥式逆变电路；第三种是用晶闸管组成的全控桥式整流滤波电路和用门极可关断晶闸管组成的桥式逆变电路；第四种是用二极管组成的桥式整流滤波电路和用普通晶闸管组成的桥式逆变电路。这4种电路中的逆变电路相类同，所不同的是桥式整流电路。用晶闸管组成的半控桥式和全控桥式整流滤波电路的输出电压调整范围大。

1．用二极管组成的桥式整流电路和滤波电路及用门极可关断晶闸管组成的桥式逆变电路 (1)用二极管组成的三相桥式整流电路的输出电压

图2-18为用二极管组成的三相桥式整流电路及用晶闸管组成的桥式逆变电路原理图，其整流滤波电路的输出波形如图2-19所示，输出电压值为2.34U2（U2为三相整流电压的相电压）。从图2-18和图2-19可以看出，每支整流二极管在每个周期内导通120°和关断240°,整流二极管VD11、VD12, VD13, VD14, VD15, VD16配合导通与截止，在同一时刻有两支整流二极管导通，而另外4支整流二极管截止。例如，在

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0°～30°有VD14, VD15导通，而VD11、VD12、VD13、VD16截止，在30°～90°有VD11、VD14导通，而VD12、VD13、VD15、VD16截止。

通过图2-18分析可知，用二极管组成的三相桥式整流滤波电路，其输出电压基本是比较稳定的直流电压，且电压是不可调的，平均值为恒值。通过门极晶闸管（GTO）组成的桥式逆变电路才能做到调频率和调电压。

(2)用门极可关断晶闸管(GTO)组成的桥式逆变电路的输出电压

用门极晶闸管组成的桥式逆变电路的输出电压值和频率都与门极晶闸管导通角θ有关，而导通角θ与门极晶体闸管导通触发角α和关断角β有关。图2-20所示给出导通角θ=120°的波形图。

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由图2-20可见，在门极晶闸管组成的桥式逆变电路中的6支门极晶闸管，其导通触发角和关断角如表2-1所示。

由表可知，逆变桥路中每个桥臂的两支门极晶闸管导通触触发角之间相差180°电角度，两支门极晶闸管关断角之间也相差180°电角度。VT1和VT2组成的桥臂与VT3和VT4组成的桥臂与VT5和VT6组成的桥臂，三支桥臂中的VT1, VT3, VT5之间的导通触发角相位差120°电角度，关断角之间也相差120°电角度；VT2, VT4, VT6之间的导通触发角相位差120°电角度，关断角之间也相差120°电角度。

通过分析得知，门极晶闸管组成的桥式逆变电路输出给三相异步机的电压有其自身规律，即输出三相电压大小相同、相位相差120°角；这就要求逆变桥路中每个桥臂的两支门极晶闸管导通触发角之间相差180°电角度，管关断角之间也相差180°电角度；桥臂与桥臂之间对应的门极晶闸管之间的导通触发角相互之间相差120°电角度，关断角相互之间也相差120°电角度。

2.用晶闸体管组成半控桥式整流滤波电路和用门极可关断晶闸管组成的桥式逆变电路

图2-21为用晶闸管组成的三相半控桥式整流电路及用晶闸管组成的桥式逆变电路原理图，其整流滤波电路的输出滤波电压如图2-22所示，输出电压值为Uz=1.17（l+conα) U2(U2三相的相电压，α触发角从0°-180°变化）。当触发角α=0°时，Uzo=2.34 U2,当触发角α=180°时，Uzo=0 V ;由此可知用晶闸管组成的桥式整流电路输出电压Uzo的调整范围从0 V-2.34 U2（Uzo整流电路输出空载时电压）。

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晶闸管组成半控桥式整流电路和滤波电路及用门极晶闸管组成的桥式逆变电路如图2-23所示，其桥式逆变电路输出电压同前所述。

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