Среднее профессиональное образование а. В. Грищенко, В. В. Стрекопытов электрические машины и преобразователи подвижного состава

Трехфазный мостовой инвертор напряжения. Схема этого инвертора содержит шесть 
тиристорных ключей VS1–VS6, образующих мост, шесть встречно включенных диодов 
VD1–VD6, соединенных также по схеме трехфазного моста, и блок управления. Диоды 
выполняют функции диодов обратного тока, а блок управления обеспечивает переключение 
тиристорных ключей по заданному алгоритму управления продолжительностью 
проводящего состояния тиристоров (рис. 10.14). Частота выходного напряжения задается 
блоком управления посредством изменения цикла переключения тиристорных ключей. 
Устройства для коммутации тиристоров на схеме не показаны. Тиристоры и диоды трех фаз 
А, В и С образуют анодную (VS1, VS3, VS5; VD1, VD3, VD5) и катодную (VS2, VS4, VS6; 
VD2, VD4, VD6) группы. 

---

109 / 203 
Рис. 10.14. Схема трехфазного мостового инвертора. 
Тиристоры анодной и катодной групп могут переключаться по различным алгоритмам: с 
однократным и многократным переключением на интервале одного периода выходного 
напряжения. При однократном переключении в течение периода угол проводящего 
состояния тиристоров может быть равным 180, 150 или 120 эл. град, или в общем случае: 
π - α эл. град. Одновременно в проводящем состоянии находятся три тиристора: два в 
анодной и один в катодной группе или один в анодной и два в катодной. Выходные 
напряжения инвертора могут быть получены из анализа эквивалентных схем, 
соответствующих шести возможным состояниям инвертора (рис. 10.15). Напряжение 
источника питания U
d
поступает к фазным нагрузкам в соответствии со схемой подключения 
в данном интервале. Напряжение между анодной или катодной точками и нулевой точкой 
нагрузки в одной фазе равняется U
d
/3 или 2U
d
/3 в зависимости от того, две фазы или одна 
фаза нагрузки в данный момент связаны с соответствующей шиной. В результате фазные 
напряжения получают трехступенчатую форму, сохраняющуюся независимо от характера 
нагрузки. Линейное напряжение имеет при этом форму прямоугольников с углом основания 
120 эл. град. Эффективное значение фазного и линейного напряжения инвертора 
соответственно равно: U
ф
= 0,45U
d
; U
л
= 0,28U
d
. Выходные напряжения несинусоидальны, 
имеют форму с симметрией третьего рода и описываются нечетными функциями, не 
кратными трем. 

---

110 / 203 
Рис. 10.15. Эквивалентные схемы (а) и графики напряжения на фазных нагрузках в 
зависимости от состояния тиристоров (б). 
Форма тока в цепи нагрузки зависит от характера нагрузки. При RL-нагрузке после 
очередного переключения тиристоров VS7, VS4, VS6 под действием ЭДС самоиндукции ток 
в фазе некоторое время сохраняет направление и замыкается по цепи обратных диодов VD2, 
VD3, VD5 противоположного плеча данной фазы. Этот ток имеет форму, близкую к 
пилообразной, и содержит кроме постоянной составляющей I
н
спектр четных высших 
гармонических составляющих, кратных шести.