图4-11 虚线框内为一种典型的三相桥式逆变器主电路。VT1~VT6 为大功率电力三极管,在控制电路(图中未画出)送来的脉冲控制下,方波逆变器按一定方式导通、关断,将直流电压 Ud 转换为三相交流方波电压送给电动机。通过改变三极管的通断频率可改变输出的三相交流电频率,实现对电动机的变频调速。由于输出为方波电压,故称为方波逆变器。
图4-11 方波逆变器
图中的 VD1~VD6 为续流二极管。在三极管导通、关断切换或电动机减速时,电动机绕组均会产生电动势,通过续流二极管对滤波电容 C 充电,将电能回馈给直流电路,提高电能利用率。例如 VT1、VT6、VT2 关断时,电动机产生的电动势极性为 V 端+、W 端+、U 端-,其充电途径为 V+→VD3→C、W+→VD5→C 两路,汇合后经 VD4 回到 U-。
R1~R6、C1~C6、VD7~VD12 构成缓冲保护电路,用于保护三极管,防止其被高电压大电流损坏。以 VT1 为例:VT1 由导通转为截止时,若无 R1、C1、VD7 缓冲电路,其两端电压会由 0(忽略导通压降)瞬间升至很高而击穿。并联 R1、C1、VD7 后,VT1 截止时因 C1 两端电压很低,VT1 两端电压 UVT1(=UVD7+UC1)也较低,随后 Ud 经 VD7 对 C1 充电使 VT1 两端电压逐渐上升,因其电压缓慢上升而不易损坏,实现防瞬间高压损坏保护。VT1 由截止转导通时,C1 经 R1 通过 VT1 放电(VD7 反向截止),因 R1 的阻碍作用,流过 VT1 的放电电流不会过大,可避免放电电流过大损坏 VT1。