我们都知道逆变器-它是将DC转换为AC的设备。我们之前了解了不同类型的逆变器，并构建了单相12v至220v逆变器。三相逆变器将直流电压转换为三相交流电源。在本教程的此处，我们将学习三相逆变器及其工作原理，但在进一步介绍之前，让我们看一下三相线的电压波形。在上述电路中，三相线连接到电阻负载，并且负载从该线汲取功率。如果我们绘制每个相位的电压波形，则将有一个如图所示的图形。在图中，我们可以看到三个电压波形彼此异相120º。
在本文中，我们将讨论 用作直流到三相交流转换器的三相逆变器电路。请记住，即使在当今时代，要在变化的负载下获得完全正弦波形也是极其困难的，而且不切实际。因此，在这里我们将讨论理想的三相转换器电路的工作，而 忽略了与实际三相逆变器相关的所有问题。
三相逆变器工作
现在让我们看一下三相逆变器电路及其理想的简化形式。
下面是使用晶闸管和二极管设计的三相逆变器电路图（用于电压尖峰保护）
下面是仅使用开关设计的三相逆变器电路图。如您所见，这六个机械开关设置比麻烦的晶闸管电路更有助于理解三相逆变器的工作。
我们在这里要做的是打开并对称地闭合这六个开关，以获取电阻负载的三相电压输出。有两种触发开关以达到所需结果的可能方式，一种是开关导通180º，另一种是开关仅导通120º。让我们讨论以下每种模式：
A）三相逆变器-180度传导模式
在绘制理想电路之前，先将其划分为三个部分，即第一部分，第二部分和第三部分，我们将在本文的后面部分中使用这些符号。段1由一对开关S1和S2组成，段2由开关对S3和S4组成，段3由开关对S5和S6组成。在任何给定时间，均不应关闭同一网段中的两个开关，因为这会导致电池短路而使整个设置失败，因此应始终避免这种情况。
现在，我们通过闭合理想电路第一部分中的开关S1来开始开关序列，并将其命名为0º。由于选择的导通时间为180º，因此开关S1将在0º至180º之间闭合。
但是在第一相的120º之后，第二相也将具有一个正周期，如三相电压曲线图所示，因此开关S3将在S1之后闭合。S3也将保持关闭状态，保持180º。因此，S3将在120º至300º范围内关闭，并且仅在300º之后才打开。
类似地，如本文开头的图表所示，第三阶段在第二阶段正循环的120º之后也具有一个正循环。因此，在120ºS3闭合（即240º）之后，开关S5将闭合。开关一旦闭合，它将在打开之前保持闭合状态直至180º，S5将从240º闭合到60º（第二周期）。
到目前为止，我们所做的只是假设一旦顶层开关闭合就完成了导通，但是必须完成电路中的电流。另外，请记住，同一网段中的两个开关都决不能同时处于关闭状态，因此，如果一个开关处于关闭状态，则另一只开关必须处于打开状态。
为了满足上述两个条件，我们将以预定顺序关闭S2，S4和S6。因此，只有在S1打开之后，我们才必须关闭S2。类似地，S3在300°断开后将闭合S4，同样，在S5完成导通周期之后将S6闭合。下图显示了同一段交换机之间的切换周期。S2在S1之后，S4在S3之后，S6在S5之后。
通过遵循这种对称切换，我们可以实现图中所示的所需三相电压。如果我们填写上表中的开始开关顺序，我们将为180º传导模式提供如下完整的开关模式。
从上表我们可以理解：
从0至60：S1，S4和S5关闭，其余三个开关打开。
从60-120：S1，S4和S6关闭，其余三个开关打开。
从120-180：S1，S3&S6关闭，其余三个开关打开。
切换顺序就这样进行。现在让我们为每个步骤绘制简化电路，以更好地了解电流和电压参数。
步骤1 ：（对于0-60） S1，S4&S5关闭，而其余三个开关打开。在这种情况下，简化电路可以如下所示。
因此对于0到60：Vao = Vco = Vs / 3; Vbo = -2Vs / 3
通过使用这些，我们可以得出线电压为：
Vab = Vao – V bo = Vs Vbc = Vbo – Vco = -Vs Vca = Vco – Vao = 0
步骤2 ：（对于60至120） S1，S4&S6关闭，而其余三个开关打开。在这种情况下，简化电路可以如下所示。
因此对于60到120：Vbo = Vco = -Vs / 3; Vao = 2Vs / 3
通过使用这些，我们可以得出线电压为：
Vab = Vao – Vbo = Vs Vbc = Vbo – Vco = 0 Vca = Vco – Vao = -Vs
步骤3 ：（对于120至180） S1，S3&S6闭合，而其余三个开关断开。在这种情况下，简化电路可绘制如下。
因此对于120到180：Vao = Vbo = Vs / 3; Vco = -2Vs / 3
通过使用这些，我们可以得出线电压为：
Vab = Vao – V bo = 0 Vbc = Vbo – Vco = Vs Vca = Vco – Vao = -Vs
类似地，我们可以导出序列中后续步骤的相电压和线电压。可以如下图所示：
A）三相逆变器-120度传导模式
120º模式在所有方面都类似于180º，不同之处在于每个开关的闭合时间减少到120，以前是180。
像往常一样，让我们通过闭合第一段中的开关S1来开始开关序列，并将其作为0º的起始编号。由于选择的导通时间为120º，因此开关S1将在120º之后打开，因此S1从0º到120º均已闭合。
由于正弦信号的半个周期从0到180º，因此剩余时间S1将打开，并由上方的灰色区域表示。
现在，在第一阶段120º之后，第二阶段也将如前所述具有正周期，因此开关S3将在S1之后闭合。此S3也将保持关闭120º的状态。因此，S3将在120º至240º之间关闭。
同样，第三相在第二相正周期的120º之后也有一个正周期，因此开关S5在S3闭合120º之后将闭合。开关闭合后，它将在打开之前保持闭合120º，这样，开关S5将从240º闭合到360º
对称开关的该循环将继续以实现所需的三相电压。如果我们在上表中填写开始和结束切换顺序，则将为120º传导模式提供一个完整的切换模式，如下所示。
从上表我们可以理解：
从0-60： S1&S4关闭，而其余开关打开。
从60-120：关闭S1和S6，同时打开其余开关。
从120-180：关闭S3&S6，同时打开其余开关。
从180-240：关闭S2&S3，同时打开其余开关
从240-300：关闭S2&S5，同时打开其余开关
从300-360：关闭S4&S5，同时打开其余开关
这样的步骤顺序就是这样。现在，让我们为每个步骤绘制简化电路，以更好地了解三相逆变器电路的电流和电压参数。
步骤1 ：（对于0-60） S1，S4关闭，而其余四个开关打开。在这种情况下，简化电路如下所示。
因此对于0到60：Vao = Vs / 2，Vco = 0；Vbo = -Vs / 2
通过使用这些，我们可以得出线电压为：
Vab = Vao – V bo = Vs Vbc = Vbo – Vco = -Vs / 2 Vca = Vco – Vao = -Vs / 2
步骤2 ：（对于60至120） S1和S6关闭，而其余开关打开。在这种情况下，简化电路如下所示。
因此对于60到120：Vbo = 0，Vco = -Vs / 2&Vao = Vs / 2
通过使用这些，我们可以得出线电压为：
Vab = Vao – Vbo = Vs / 2 Vbc = Vbo – Vco = Vs / 2 Vca = Vco – Vao = -Vs
步骤3 ：（对于120至180）关闭S3&S6，同时打开其余开关。在这种情况下，简化电路如下所示。
因此对于120到180：Vao = 0，Vbo = Vs / 2&Vco = -Vs / 2
通过使用这些，我们可以得出线电压为：
Vab = Vao – V bo = -Vs / 2 Vbc = Vbo – Vco = Vs Vca = Vco – Vao = -Vs / 2
同样，我们可以得出下一个即将到来的步骤的相电压和线电压。如果我们为所有步骤绘制图形，则将得到如下所示的内容。
从180º和120º开关情况的输出图中可以看出，我们在三个输出端子上实现了交流三相电压。尽管输出波形不是纯正弦波，但确实类似于三相电压波形。这是一个简单的理想电路和近似波形，用于理解三相逆变器的工作。您可以使用晶闸管，开关，控制和保护电路基于该理论设计工作模型。