谐振电路。每个桥臂由一只晶闸管和一只二极管并联。当晶闸管关断时，二极管将负载能量反馈至电源端。
串联逆变器可以用改变反压角（反压时间tv所对应的电角度）来调节输出功率，反压角小输出功率大。采用不可控整流电路，将工频交流电源变为直流。
串联谐振逆变器输入是恒定的电压，输出电流波形接近于正弦波，属于电压型逆变器。前面介绍的是并联谐振逆变器输入是恒定的电流，输出电压波形接近于正弦波，属于电流型逆变器。 3） 电压型逆变器与电流型逆变器 在交-直-交变频中，由于直流逆变到交流中间滤波环节的不同，可分为电压型与电流型。电压型逆变器中间环节采用大电容滤波。电源阻抗很小，类似电压源。逆变器输出电源为比较平直的矩形波，电流波形接近正弦波。电流型逆变器中间环节采用电抗器滤波，电源呈高阻，类似于电流源。逆变器输出电流比较平直为矩形波，电压波形近似为正弦波。 在变频调速系统中的变频电路多采用三相逆变器，下面介绍三相桥式逆变器。
1电压型逆变器 图5-34所示是串联电感式逆变器，由逆变器与换流电路组成。VT1~VT6为主晶闸管，C0为滤波电容，C1-C6为换流电容，L1-L6为换流电感，VD1-VD6为反馈二极管，Za、Zb、Zc是三相平衡负载。在一个周期内，每一相都由一个晶闸管导通，每个晶闸管导通180.
晶闸管导通顺序是VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6，各触发信号彼此相差60，三相对应管导通角互差120，这样在任意瞬间都有三只晶闸管同时导通，互差120的三相电流可同时流经负载。改变六只晶闸管的切换频率，就可以改变负载电压频率。
带有辅助晶闸管换流的逆变器如图5-35所示。VT1-VT6为主晶闸管，为辅助晶闸管。此换流电路的特点是，原导通主晶闸管靠触发换流回路中辅助晶闸管来关断，而辅助晶闸管的关断是由LC串联谐振电路中电流反向来实现，这种换流电路使用元件较多，电路较复杂，但对主晶闸管触发延迟角的选择较灵活，可作为脉宽调制型逆变器。
2电流型逆变器 串联二极管逆变器，在变频调速系统中应用广泛，主电路如图5-36所示，图中VT1-VT6构成三相桥式逆变器，C1-C6为换流电容，VD1-VD6为隔离二极管，其作用是使换流回路与负载隔离，防止电容器充电电压经负载放掉，直流侧经大电感Ld滤波，可使逆变器获得平直的输入电流。
逆变器120导电型，任意瞬间只有两只晶闸管同时导通，负载轮流形成二相通电（换流过程短时三相导电），晶闸管导通顺序为VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6，各触发脉冲间隔60，每个器件导通120. 3电压型和电流型逆变器较多 电压型逆变器采用电容器滤波，输出矩形波电压，电流近似于正弦
波。其特点是晶闸管承受电压低，但晶闸管关断时间短，需要换流电容和滤波电容，过电流保护困难。适用于向多台电动机供电，不可拖动，稳速工作，快速性要求不高的场合。
电流型逆变器采用电感滤波，输出电压近似于正弦波，电流为矩形波。其特点是可使用关断时间较长的普通晶闸管，不需要换流电容和滤波电容，电流保护容易，并需经常反向的场合。
4） 交-交变频器的简单原理 交-交变频器（可以是三相半波或三相桥式）及单相电阻负载组成，如图5-37所示。当逆变器I工作在整流状态，变流器二封锁时，负载上的电压为下正上负；反之使变流器二工作在整流状态，变频器I封锁时，负载电压u0为上正下负，负载即可获得交流电压。若以一定的频率控制变流器I和变流器二交替工作，则负载上交流电压的频率就等于两组变流器的切换频率。由于电网电压是交变的，晶闸管换流可像整流器那样采用电网换流，因而省去了强迫换流装置。交-交变频电路和前面讲过的晶闸管可逆电路基本相同，由两组反并联变频器组成，仅仅是控制方法不同，因此晶闸管可逆电路采用的有环流、无环流、可控环流技术在这里都可应用。由于变频器输出的电流电压是晶闸管整流后得到的，因变频器输出频率不可能高于电网频率。用于三相负载的变频电路需要大量的晶闸管，造价比较高，只适用于低频大容量的场合，如矿井提升机、电力机车、轧机等电力拖动。 （3） 晶闸管触发电路
1） 对触发电路的要求 晶闸管触发电路的触发信号可以是交流、直流信号，也可以是脉冲信号。为了减少触发功率与控制极损耗，通常用脉冲信号触发晶闸管。产生脉冲信号的触发电路，其作用和要求如都能可靠地触发，触发电流、电压必须大于控制极触发电流Igt和触发电压Ugt。也就是说脉冲信号必须保证在各种工作条件下都能使晶闸管可靠导通。
触发脉冲信号应有一定的宽度，脉冲前沿要陡。电阻负载脉冲宽度为20-50us。电感性负载一般是1ms，相当于50Hz正弦波的18.如果触发脉冲太窄，在脉冲终止时主回路电流还未升到晶闸管的擎住电流，晶闸管就会重新关断。对于三相全控桥式整流电路，要求脉冲信号是间隔60的双脉冲或大于60小于120的宽脉冲
2触发脉冲具有需要的移相范围，为了使整流器、变流器能在给定范围内工作，必须在相应的移相范围内保证触发脉冲移相。
3触发脉冲同步。 为了使每一周波重复在相同相位上触发晶闸管，触发信号与主电路对应元件，触发延迟角的起点必须一致，即触发信号必须与电源同步。否则会使主回路输出的直流电压Ud忽大忽小，逆变进行时甚至会造成短路事故。同步作用由接在交流电网上同步变压器输出的同步信号实现。
2） 锯齿波同步的晶闸管触发电路 该触发电路由锯齿波发生、脉冲相位控制、脉冲整形、脉冲放大
等环节组成。其电路原理如图5-38所示，各波形如图5-39所示。
1锯齿波发生环节。交流正弦同步电压U10经二极管VD1加于晶体管V11基极，借助这一点电位的变化来控制V11的通断，从而控制C1的放电过程，确定线路移相控制范围。锯齿波的形成则主要靠晶闸管V12、电容C2、电阻R5、电位器RP组成的积分电路，在交流同步电压的正半周内,V1通路，2点为正，V11处于关断状态。当同步电压U10又零变至最大值时，C1充电。在U10由正最大值变为零的过程中，C2经电阻R1放电，使2点电位的降低较U10为缓，从而将正弦波的后半部分按放电特性（近似线性）延伸，也就是说，将V11的关断时间延长。
在V11关断期间，晶体管V12由于基极经R5、RP接正电源，也处于关断状态。V12的集电极电位按C2充电特性变化。当V12的集电极电位按C2充电特性变化。当V12因2点电位变负而导通时，V12也转为导通，则C2迅速放电（因放电回路时间常数很小），从而在V12的集电极完成了锯齿波的形成。
2脉冲移相控制环节。脉冲的移相控制主要由晶扎管V3组成。锯齿波电压与直流控制电压Ur以及故障封锁信号电压Uo，在晶体管V13的基极进行比较，利用基极电位变化，以控制其开通或关断（在正常情况下，故障封锁信号电压为零）。当锯齿波电压增大到大于Ur时，V13由关断状态转为导通，同时，通过电容器C3产生正尖脉冲（脉冲宽度取决于线路中C3、R7、R8的参数）。改变Ur的大小，可直接控制V13由关断转为导通的时刻，从而达到移相控制的目的。
3脉冲整形环节。脉冲整形主要由晶体管V13 、V15实现。正常情况下，晶体管V14由于基极经R8接负电源，所以处于导通状态，V15则处于关断状态。当V13导通，经C3输出正脉冲时，V14由导通转为关断，而V15由关断转为导通，在V15集电极输出矩形脉冲。此脉冲宽度取决于C4 、R8的参数值。
二极管VD5、VD3组成或门，当触发电路用于三相全控整流时，跟随脉冲从V3引入，形成双脉冲，被引入的跟随脉冲滞后主脉冲60电角度。V6输出脉冲到相应触发极，形成跟随脉冲。
4脉冲放大环节。脉冲放大主要由脉冲变压器T1、T2、晶体管V16等组成。V15输出的矩形脉冲经脉冲变压器耦合到晶体管V16的基极，控制V16的关断和导通。正常情况下，V16处于关断状态。当V16导通时，V16的基极在正脉冲作用下，使V16有关断转为导通。由于V16在关断时，60V正电源经R15对电容C6充电，V16一旦导通，电容C6上的电荷迅速经T2一次绕组放电，形成尖峰脉冲，当C6上的电荷放电低至+20时，20V的正电源经隔离二极管VD16继续供电，形成矩形脉冲。上述两电压叠加后产生脉冲前沿幅度很高，陡度很大的触发脉冲，从而大大提高了对晶体管触发的可靠性。
3） 数字式触发电路 以上介绍的分立元件触发电路和操作技能中介绍的集成式触发电路相比较，其
移相特性不一致，一般不对称度为3 5。数字式触发电路是为了提高触发脉冲的对称度而设计的。其不对称度不超过 1.5，其原理框图如图5—40所示。
V F为电压—频率转换器，将控制电压U 转换成频率与电压成正比的脉冲信号。如U =0时，脉冲频率f=13KHz。它作为计数时钟脉冲CP，分别送到三个分频器。分频器由七位二进制的集成电路计数器组成，带有清零环节。脉冲发生器有封锁环节。
电路工作时，V/F不停地输出时钟脉冲CP到分频器，计数器不停地计数。由于脉冲发生器被封锁，输出端不输出脉冲。Ur是正弦同步电压经滤波、移相、限幅后形成的梯形波，如图5-14所示。当同步电压Ur过零时，它产生两种作用
：对计数器清零；使脉冲发生器解除封锁。清零后，便开始对输入的CP重新计数，当计满128个脉冲时，分频器输出一个正脉冲发生器，使脉发电路在T2时刻输出第一个脉冲。与此同时，脉冲发生器封锁。也就是说，在同步电压半个周期内，只能输出与第一个128脉冲对应的脉冲〈图中wt2时刻〉。以后分频器每128脉冲有输出时，由于脉冲发生器封锁，便不再发生脉冲。wt2时刻，同步电压再次过零，分频器清零，脉冲发生器解除封锁，在计满128个脉冲时，输出第二个脉冲。一个周期，每相触发电路输出两个互差180的脉冲，改变控制电压UK就能改变128个脉冲所经历的时间，从而改变了控制角A。同步电压过零时刻，才能得到理想的脉冲对称度，为此，同步电压要经滤波、削波、滤去谐波电压，以增大同步电压过零时刻的陡度。 1交流侧过电压及其保护
A当整流变压器的变化很大和一次电压供电为高压时，由于变压器一、二次线圈间及二次线圈与铁心存在寄生电容，在一次电压峰值时合闸，电源通过分布电容在二次侧将产生一次供电电压一半左右的感应电压，这对 晶闸管威胁极大，消除这类电压有两种办法；选用一二次侧之间加屏蔽层的变压器，并将屏蔽层接地；在二次绕组引出端与外壳间加 高频无感电容器，或是加在变压器星形中点与地之间，且引线要尽量短，电容量通常在0.5即可。
B 与整流装置并联的其他负载切断时，或整流装置直流侧快速开关跳闸时，电流上升率变化极大，因而整流变压器产生感应电动势造成的过电压。这种过电压是尖峰电压，常用阻容吸收电路加以保护，如图5-34所示。
C 变压器切断电源时释放磁能产生的最大过电压。特别是在整流变压器空载且电源电压过零时一次侧切断电源时，可在二次侧感应出正常峰值电压6倍以上的瞬时过电压。这种瞬时过电压也是瞬时的尖峰电压，也用阻容吸收电路加以保护，其接线方式见图5-43。
D 雷击及其其他因素引起的过电压。雷击引起的交流侧过电压，可高达变压器额定电压的5-10倍。
第六章 装调与维修
第一节电气故障检修
一、中小型直流电动机的拆装、检修和常见故障及排除 1.直流电动机的故障、原因、排除 知识点1：电动机不能起动 （1）无电源电压或电压过低。
（2）电动机过载，应将负载降到额定电压（P）。 （3）接线错误。 （4）电刷接触不良。
（5）电动机轴承损坏或内部卡死。 （6）无励磁电流
知识点2：电动机转速不正常 （1）电源电压过高、过低或波动过大 （2）电刷架位置不对 （3）电枢或励磁绕组接触不良 （4）电枢或励磁绕组有短路 （5）励磁回路电阻过大（P） （6）串励电动机负载过轻
（7）复励电动机中串励励磁绕组极性接反 知识点3：电刷火花过大 （1）电动机过载 （2）换向器表面有油污