
М.В.Пронин, А.Г.Воронцов 
ЭДС фаз первичной
         обмотки
     ЭДС фаз вторичных обмоток трансформатора в цепи
     1 фазы нагрузки    2 фазы нагрузки    3 фазы нагрузки
E1E2E3
E7
E8
E9
1
2
0
°
Et1
E6E4E5
E12
E11
E10
1
2
0
°
E16
E15
E17
E18
E13
E14
Et2 Et3
 
Рис. 17.2 Векторная диаграмма фазных ЭДС трансформатора 
В  соответствии  с  диаграммой  рис. 17.2  при  трехстержневом  исполнении  трансформатора 
витки каждой фазы размещаются только на одном стержне, то есть трансформатор имеет сравни-
тельно простую конструкцию. 
Выпрямительно-инверторный  преобразователь  имеет 18 низковольтных  ячеек  преобразо-
вания  частоты  с  однофазными  транзисторными  выпрямителями,  конденсаторными  фильтрами  и 
однофазными транзисторными инверторами. Каждый однофазный выпрямитель подключен к ин-
дивидуальной вторичной обмотке трансформатора. Однофазные 
инверторы включены по 6 после-
довательно и соединены в звезду. При этом они образуют высоковольтный трехфазный источник 
питания  двигателя  или  другой  нагрузки,  в  котором  может  быть  сформировано  напряжение,  на-
пример 6 кВ (или  другой  уровень  напряжения,  определяемый  используемыми  элементами).  Вы-
прямители  имеют  выпрямленные  токи i
dm
 (m = 1, 2,.. 18). В  цепях  выпрямленного  напряжения 
учитываются параметры конденсаторов, в частности емкости c
1
-c
18
, а также активные сопротивле-
ния r
c1
-r
c18
 (в схеме не показаны). Конденсаторы имеют напряжения u
rc1
-u
rc18
, в них протекают токи 
i
c1
-i
c18
.  Однофазные  инверторы  имеют  входные  токи i
di1
-i
di18
.  В  выпрямителях  состояния  ключей 
описываются функциями k
vn
, в инверторах состояния ключей описываются функциями k
in
, причем 
для описания всех вентилей одного однофазного моста (выпрямителя или инвертора) используют-
ся  две  указанных  функции (эти  функции  обозначены  в  схеме  рис. 
17.1).  Функции  равны 1, если 
открыто правое плечо моста, и равны 0, если правое плечо закрыто. 
В  цепях  выпрямленного  напряжения  однофазно-однофазных  преобразователей  частоты 
учитываются  также  цепи  защиты  от  перенапряжений,  содержащие  резисторы r
z
  и  транзисторы, 
состояние  которых  описывается  функциями k
zm
 (0 или 1). В  защитных  транзисторах  протекают 
токи i
zm
. 
В схеме рис. 
17.1 транзисторные выпрямители и инверторы работают в режиме широтно-
импульсной  модуляции.  Частоты  опорных  напряжений  выпрямителей  и  инверторов  могут  быть 
одинаковыми или различными. 
Для управления транзисторами выпрямителей в каждой фазе нагрузки используются шесть 
опорных напряжений u
опv1
 - u
опv6
, взаимно сдвинутые по фазе на 60 эл. град. на  частоте опорных 
напряжений. При этом для управления транзисторами, подключенными к началам фаз 1-6 выпря-
мителей используются шесть напряжения управления u
yv1
, u
yv3
, u
yv5
, u
yv7
, u
yv9
 и u
yv11
, приблизитель-
но совпадающие по  фазе.  Для управления транзисторами,  подключенными к  концам фаз 1-6 вы-
прямителей, используются также шесть напряжения управления u
yv2
, u
yv4
, u
yv6
, u
yv8
, u
yv10
, u
yv12
, при-
близительно совпадающие по фазе, но сдвинутые по фазе относительно первых шести напряжений 
управления на 180 эл. град. на частоте напряжения сети. В выпрямителях, используемых для пита-
ния  других  фаз  нагрузки,  используются  те  же опорные  напряжения.  При  этом «гладкие» состав-
ляющие напряжений управления сдвинуты по фазе относительно напряжений управления первой 
фазы 
нагрузки, соответственно на 120 и на 240 эл. град. на частоте напряжений сети (мгновенные 
значения  напряжений  управления  в  каждом  выпрямителе  формируются  регулятором  тока,  и  для 
них указанные сдвиги  фаз являются лишь  приблизительными). Импульсы  управления транзисто-
рами  выпрямителей  формируются  в  процессе  сравнения  опорных  напряжений  с  напряжениями 
управления.  Алгоритм  формирования  импульсов  управления  транзисторов 1-6 выпрямителей 
можно
 пояснить с помощью рис. 17.3. 
126