三相橋式逆變裝置必須采用三相全控橋,其主電路結構與三相全控橋式整流電路完全相同,其逆變原理的分析方法也與三相半波逆變電路基本相同,在三相橋式逆變電路中,因三相變壓器不存在直流磁動勢,利用率高,而且輸出電壓脈動小,主回路所需電抗器的電感量較三相半波小,所以應用廣泛。
設變流器輸出電壓Ud與直流電機電動勢E的極性,為上負下正且Ed略大于Ud.則回路電流Id為(Ed+Ud)/R,Id的方向是從Ed的正極流出、Ud的正極流人。即電機向外輸出能量,以發電狀態運行;變流器則吸收能量,并以交流形式回饋電網。電路工作在有源逆變狀態。
電動勢Ed的極性由電機的運行狀態決定,而變流器輸出電壓Ud的極性則取決于觸發脈沖的控制角。欲得到上述有源逆變的運行狀態,顯然電機應以發電狀態運行,而變流器晶閘管的觸發控制角a應大于π/2,或逆變角β小于π/2。
有源逆變工作狀態下,電路中輸出電壓的波形。此時,晶閘管導通的大部分區域均為交流電的負電壓,晶閘管在此期間由于Ed的作用仍承受極性為正的相電壓,所以輸出的平均電壓就為負值。
三相橋式逆變電路一個周期中的輸出電壓由6個形狀相同的波頭組成,其形狀隨β的不同而不同。
該電路要求6個脈沖,兩脈沖之間的間隔為π/3,分別按照1、2、3、4、5、
6的順序依次觸發,其脈沖寬度應大于π/3或采用“雙窄脈沖”輸出。
上述電路中,晶閘管阻斷期間主要承受正向電壓,而且最大值為線電壓的峰值。由于三相橋式逆變電路相當于兩組三相半波逆變電路的串聯,故該電路輸出平均電壓應為三相半波逆變電路輸出平均電壓的兩倍,即
U d= 2.34Ucosβ
輸出電流平均值為
Id = (Ed-Ud)/R
晶閘管流過電流的平均值為
Iw= Id/3
晶閘管流過電流的有效值為
Ivt= Id/(3 ½)
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