太原地区冶金、煤机、数控加工、轨道交通等行业的设备，经常需要在没有三相市电或者市电质量不稳定的场合取得三相交流电。三相逆变电源承担的就是把直流电转换成三相交流电的工作。山东运电气有限公司在太原及山西周边为工业用户提供三相逆变电源整机与配套，下面从电路结构、调制方式、控制环节、选型参数几个方面说明设备的运行过程。

一、直流输入与直流母线环节

三相逆变电源的输入端可以是蓄电池组、直流屏、光伏阵列，也可以是交流电经过整流之后得到的直流。交流输入时，三相或者单相电源先经过整流桥变成脉动直流，再经过直流母线电容平波，得到纹波较小的直流电压。母线电容的容量与耐压按照输入电压峰值和负载突变幅度确定。母线电压稳定，后级逆变桥才能输出稳定的三相电压。母线电压一般取输出线电压峰值的1.35倍以上，为调制比留出余量。

二、三相桥式逆变电路的开关过程

逆变主电路由六个功率开关管组成三相桥，U、V、W三相各有一个上桥臂和一个下桥臂。同一桥臂的上下两只管子不能同时导通，否则直流母线会被直接短路。控制芯片在上下管的驱动信号之间插入死区时间，死区时间通常取1微秒到3微秒，功率等级越大取值越长。六个开关管按照一定顺序轮流导通，把直流母线电压切成一系列宽度不等的脉冲，脉冲的组合在输出端形成三相交流电压。

常用的功率器件有IGBT、MOSFET和碳化硅模块，开关频率从几kHz到几十kHz不等。开关频率高，输出波形更接近正弦，滤波器体积更小，开关损耗相应增加。器件选型要看耐压、通态压降、开关速度和热阻，模块封装还要考虑母排杂散电感。

三、正弦脉宽调制与空间矢量调制

正弦脉宽调制用三角波作载波，用三相正弦波作调制波，两路信号比较之后得到驱动脉冲。调制波的幅值决定输出电压的大小，调制波的频率决定输出频率。改变调制比就能调节输出电压，适合做稳压输出。空间矢量调制把三相电压合成一个旋转矢量，在一个开关周期内用相邻的基本矢量和零矢量组合逼近目标矢量。同样的母线电压下，空间矢量调制的输出电压比正弦脉宽调制高出约15%，谐波含量更低，在大功率三相逆变电源里使用较多。

四、输出滤波与闭环控制

逆变桥输出的是脉冲序列，需要经过LC滤波器或者LCL滤波器，把开关频率及其边带的高频分量滤除，剩下50Hz或者60Hz的正弦波。滤波电感按照额定电流和纹波电流选取，滤波电容按照无功分量和空载稳定性选取。控制部分采用电压外环与电流内环的双环结构，采样输出电压和输出电流，经过DSP或者FPGA运算，实时调整调制波。带非线性负载时波形会出现畸变，控制器加入谐波补偿环节，把输出电压总谐波含量控制在合理范围内。三相输出相位互差120度，线电压是相电压的1.732倍，三相负载不平衡时，控制器分别调节各相，保持电压偏差在允许范围。

五、保护功能与散热方式

三相逆变电源设有过流、过压、欠压、过温、短路、缺相等保护。短路时电流上升很快，驱动电路在几微秒内关断开关管，防止器件损坏。散热方式有强制风冷和液冷两种，风冷结构简单，适合粉尘较少的机房；液冷散热能力强，适合大功率和密闭机柜。太原地区冬季气温低，夏季车间温度高，散热设计按照最高环境温度计算余量。

六、三相逆变电源选型对照表

表格中的容量、输入电压、输出频率属于常规区间，实际参数按照现场直流电源类型、负载启动电流和柜体安装空间确定。输出电压可做成三相三线或者三相四线，通信接口可选RS485、CAN或者以太网。山东运电气有限公司提供上述规格的三相逆变电源，也可以按照太原用户的现场条件做非标设计。

七、太原现场条件对设备的

太原及山西地区的工业现场存在几个共同点：电网电压波动范围偏大，部分矿区粉尘浓度高，车间温度随季节变化明显。三相逆变电源的输入电压范围、防护等级、柜体散热方式与安装位置需要对应现场条件。负载类型也要区分，电机类负载启动电流大，过载能力按启动电流校核；整流性负载和变频器负载对输出波形要求高，滤波和稳压能力相应提高。设备安装位置通风条件差时，进风口和出风口之间要保持足够距离。

八、山东运电气有限公司的配套内容

山东运电气有限公司面向太原用户提供三相逆变电源的选型、整机供货与现场调试。设备输入电压、输出容量、输出频率、通信接口、柜体尺寸可以按现场条件确定，随机提供电气原理图、接线图和调试记录。价格与交期随容量、器件品牌和防护等级变化，具体报价请拨打网页上显示的电话与工作人员沟通，确认参数之后给出实际价格。