2.2 变频器工作原理

由电动机原理可知，电动机每相定子绕组的感应电动势 E a与电动机的结构系数k _r1 、电源频率 ₁ 、每相绕组匝数 N ₁ 和主磁通 Ф _M 成正比关系。

式中 k _r1 ─电动结构系数；

E a─每相绕组电动势，单位V；

₁ ─电源电压频率，单位Hz

N ₁ ─每相绕组匝数；

Ф _M ─主磁通，单位Wb。

由式（2-1）可知，当定子绕组感应电动势 E a不变的情况下，若只改变频率 ₁ 会使主磁通 Ф _M 改变，即 ₁ > _1N ，则使 Ф _M 下降，会使电磁力矩下降，电动机工作在恒功率调速状态；当 ₁ < _1N ，因定子绕组感应电动势 E a不变，会使 Ф _M 上升，会引起磁饱和，使电动机励磁电流增大，引起电动机的功率因数和效率下降，不利于电动机正常运行，有可能使电动机烧毁，所以当频率 ₁ < _1N 时，电压也要随之调低，以保证 Ф _M 基本不变，电动机工作在恒力矩调速状态。这样作可实现 E a/ ₁ =常数，使电动机正常运行。

通过以上分析可知，异步电动机变频调速时必须按照一定规律使变频和调压合理配合，变频器的整流虑波电路和逆变电路就是要完成此项任务。下面首先介绍变频器的组成主要环节，然后具体介绍整流虑波电路和逆变电路的工作原理。

2.2.1 变频器的整流虑波电路和逆变电路分类

变频器的整流虑波电路和逆变电路依据电路中所用的半导器件分类，可分为二极管单相桥式整流和三相逆变电路、二极管三相桥式整流和三相逆变电路、晶闸管三相桥半控式整流和三相逆变电路、晶闸管三相桥全控式整流和三相逆变电路等4类。

变频器的整流虑波电路和逆变电路依据逆变电路中所用的半导体器件分类，可分为用晶体三极管组成的三相桥式逆变电路、用绝缘栅双极型晶体三极管组成的三相桥式逆变电路、用门极晶闸管组成的三相桥式逆变电路、用MOS场效应管组成的三相桥式逆变电路等4种类型。

2.2.2 变频器的整流滤波电路和逆变电路常用的元器件

在整流中最常用的元器件有电力二极管和大功率可控硅管（又称为晶闸管）。在滤波电路中常用的元器件有电感器和电解电容器。在逆变电路中常用的半导体器件有电力晶体三极管（简称为晶体管）、门极晶闸管、MOS场效应管。为了很好地理解整流滤波电路和逆变电路工作原理，在此对整流二极管、可控硅管（又称为晶闸管）、电力晶体三极管（简称为晶体管）、门极可关断晶闸管、MOS场效应管等5种半导体器件的电气符号及导电传输特性作介绍。

1. 变频器整流电路所用电力二极管和晶闸管

变频器整流电路所用二极管和晶闸管通过的电流大、冲激电流大、承受的反向电压高，这就需要特殊的二极管和晶闸管，即电力二极管和大功率晶闸管。

（1） 电力二极管

电力二极管是指能承受反向高电压和正向大电流的整流二极管。电力二极管应依据整流值配有相应的散热片。电力二极管为面接触二极管，只有一个PN结，加正向电压导通，加反向电压截止，具有单向导电特性。电力二极管的外形图和电气符号及伏安特性曲线如图2-3所示。

由图2-3可见，电力二极管和普通二极管主电气符号和伏安特性曲线相同， u _AK 是二极管正向电压值， u _ST 是二极管正向导通转折电压， u _RO 是二极管反向击穿电压， u _RSM 是二极管反向不重复峰值电压， u _RRM 是二极管反向阻断重复峰值电压。

（2） 晶闸管（可控硅）

整流电路所用晶闸管（可控硅）有普通整流电路用晶闸管和门极可关断晶闸管两种类型；下面先介绍普通整流电路用晶闸管的相关知识，然后介绍门极可关断晶闸管的相关知识。

普通整流电路用晶闸管外形图和电气符号如图2-4所示，其伏安特性曲线如图2-5所示。

由图2-4可见晶闸管有3个电极，即阳极A、阴极K和控制极G；当阳极A和阴极K之间加正向电压时（ u _AK 电压小于自然开启电压 u _DSM ），控制极G有触发信号，晶闸管可以导通；晶闸管导通后控制极G触发信号失去作用，只有在阳极A和阴极K之间加反向电压时，晶闸管才关断，故而称普通整流电路用晶闸管为半控元件。

在图2-5中的 u _AK 是晶闸管正向电压值， u _DSM 是晶闸管在 I _G =0时正向导通转折电压， u _DSM 是晶闸管在 I _G =0时正向不重复峰值电压， u DRM是晶闸管在 I _G =0时正向重复峰值电压， u _RO 是晶闸管反向击穿电压， u _RSM 是反向不重复峰值电压， u _RRM 是反向阻断重复峰值电压， I _H 是晶闸管正向导通维持电流（晶闸管正向导通电流 I _A 小于维持电流 I _H ，会使晶闸管关断）。

2. 变频器逆变电路所用电力晶体管和门极可关断晶闸管

（1） 电力晶体管

电力晶体管和普通晶体管电气符号相同，只是通过的电流大、冲激电流大、反向耐压大。电力晶体管的集电极电流 i _c 受基极电流 i _b 控制，所以说电力晶体管是电流控制的全控元件，图2-6所示给出了电力晶体管电气符号和输入输出特性曲线。

在图2-6（b）中电力晶体管输入特性曲线有开起电压 u _be （ST），即 u _be > u _be （ST）时 I _b 突然增大。电力晶体管输入特性曲线正向分为三个区，即正向截止区、饱和区、放大区；反向分为反向漏电区和反向击穿区。电力晶体管工作在正向饱和和截止区，称为工作在开关状态。

（2） 绝缘栅双极型晶体管

绝缘栅双极型晶体管是全控器件，相当于压控电流源，也就是集电极电流 i _C 与栅极和发射极之间所加电压 U _GS 成比例关系。绝缘栅双极型晶体管具有输入阻抗高、工作速度快、导通时压降小、阻断电压高、承受电流大等优点，而且容易控制，所以常用于开关电源和逆变电源。图2-7所示给岀了绝缘栅双极型晶体管电气符号和特性曲线。

在图2-7（b）中绝缘栅双极型晶体管传输特性曲线有开起电压 u _GE （ST），即 u _GE > u _GE （ST）时 I _C 突然增大。绝缘栅双极型晶体管输岀特性曲线正向分为3个区，即正向阻断区、饱和区、放大区；反向分为反向阻断区和反向击穿区。绝缘栅双极型晶体管工作在正向饱和和正向阻断区，称为工作在开关状态。

（3） 门极可关断晶闸管（GTO）

门极可关断晶闸管有3个电极，即阳极A、阴极K和控制极G；当在阳极A和阴极K之间加正向电压时（ u _AK 电压小于自然开启电压 u _DSM ），控制极G有正触发信号，晶闸管可以导通；晶闸管导通后，控制极G正触发信号失去作用。门极可关断晶闸管由导通转为关断有两种方式，其一是阳极A和阴极K之间加反向电压，可使门极可关断晶闸管关断；其二是控制极G加反向关断触发信号，使门极可关断晶闸管关断；这是门极可关断晶闸管与普通晶闸管不同之处。因为门极可关断晶闸管可以通过控制极G加反向关断触发信号使其强制关断，故而称门极可关断晶闸管为全控元件。

门极可关断晶闸管的电气符号和伏安特性曲线如图2-8所示。

在图2-8（b）中 t _d 为延时开启时间， t _r 为上升时间， t _s 为延时下降时间， t _f 为下降时间， t _t 为延时关断时间。

3. 场效应管

场效应管有两大类，一类是结理型场效应管，用JFET表示，是英文名称Junction FieldEffct Transistor的缩写。第二类是绝缘栅型场效应管，用IGJFET表示，是英文名称Iunction Gate Field Effct Transistor的缩写。绝缘栅型场效应管又分为增强型P沟道和N沟道场效应管及耗尽型P沟道和N沟道场效应管等4种。

场效应管是电压控制的半导体放大器件，它的功耗小、压降小；它是利用多数载流子导电，所以受外界条件影响小；它的噪音系数小，受温度变化影响非常小。因为场效应管具有很多优点，所以在变频器逆变电路中常用绝缘栅型场效应管。在此给岀绝缘栅增强型和耗尽型P沟道和N沟道4种场效应管电气符号和特性曲线。

由图2-9可知，绝缘栅增强型和耗尽型P沟道和N沟道4种场效应管输出特性曲线图分为4个区，即正向阻断区、放大区、饱和区和雪崩区。正向阻断区是栅极和源极间电压 U _GS 小于开启电压状态下 i _D 电流几乎为零安培，相当于很大很大的电阻状态；放大区是栅极和源极间电压 U _GS 为大于开启电压的某值状态下，漏极电流 i _D 几乎不受漏极和源极之间电压 U _DS 影响，即漏极电流 i _D 几乎为恒值；饱和区是指漏极和源极之间电压 U _DS 很小，而漏极电流很大；雪崩区是漏极和源极之间电压 U _DS 大到某值后，漏极电流 i _D 突然增大，一旦发生雪崩，场效应管就会烧毁，所以不允许工作在雪崩区。

2.2.3 变频器的整流和滤波电路

变频器的整流滤波环节包括整流电路和滤波电路两部分，整流电路是将变频器的输入的交流电变为直流电，滤波电路是将整流后的电压尽量变的平滑。

1. 整流电路

整流电路根据变频器的输入的交流电压情况，分为单相桥式整流和三相桥式整流两种类型。常用的单相桥式整流电路和三相桥式整流电路如图2-10所示。

在图2-10中有单相二极管桥式整流滤波电路、三相二极管桥式整流滤波电路、三相半控桥式整流滤波电路以及三相全控桥式整流滤波电路。

（1）单相二极管桥式整流电路特点。单相二极管桥式整流电路输入是单相AC220 V电压，其整流后电压约为0.9×220 V=198 V。在图2-10（a）中当 u ₁ 为正半波时，二极管VD1和VD4配合导通，当 u ₁ 为负半波时，二极管VD3和VD2配合导通。

（2） 三相二极管桥式整流电路特点。三相二极管桥式整流电路输入是三相电压，其线电压为AC380 V，其整流后电压约为2.35×220 V=517 V。在图2-10（b）中当 ω t=30°时，二极管VD5和VD2及VD4配合导通，当 ω t=150°时，二极管VD1和VD4及VD6配合导通，当 ω t=270°时，二极管VD3和VD2及VD6配合导通。由分析可知三相二极管桥式整流电路在每个时刻都是三支二极管配合导通，所以整流后电压高（2.35×220 V）。

（3） 三相半控桥式整流电路特点。整流电路由3支二极管（VD1、VD2、VD3）和三支晶闸管（VT1、VT2、VT3）组成。3支晶闸管（VT1、VT2、VT3）是否导通，由其触发脉冲决定。在图2-10（c）中，3支晶闸管（VT1、VT2、VT3）用相同脉冲触发，当第一个脉冲作用时，晶闸管VT1和二极管VD2及VD3配合导通，当第二个脉冲作用时，晶闸管VT2和VD1及VD3配合导通；当第三个脉冲作用时，晶闸管VT3和二极管VD1及VD2配合导通，通过分析可知，晶闸管（VT1、VT2、VT3）是和3支二极管（VD1、VD2、VD3）自动轮流配合导通；输出电压取决于晶闸管（VT1、VT2、VT3）触发角的大小。

（4） 三相全控桥式整流电路特点。整流电路由6支晶闸管（VT1、VT2、VT3、VT4、VT5、VT6）组成；6支晶闸管（VT1、VT2、VT3、VT4、VT5、VT6）是否导通由其触发脉冲决定。由图2-10（d）可见，当第一个脉冲作用时，晶闸管VT1和晶闸管VT4及VT6配合导通；当第二个脉冲作用时，晶闸管VT3和晶闸管VT2及VT6配合导通；当第三个脉冲作用时，晶闸管VT5和晶闸管VT2及VT4配合导通。通过分析可知，三相全控桥式整流电路6支晶闸管（VT1、VT2、VT3、VT4、VT5、VT6）配合导通有其独特方式，导通角 θ 大小与触发角 α 有关系，导通角 θ 和触发角 α 之和为180°。

2. 滤波电路

交流电压通过整流后，输岀波动大的直流电压，通过滤波电路使电压尽量拉平滑，最后再由稳压电路使之变成为稳定的直流电压。

图2-11所示给岀了常用的几种滤波电路。普通的整流滤波电路经常采用电容滤波；在变频器中最常采用的滤波方式为电感器和电容器组成的г型滤波。г型滤波最大优点是电感滤掉高次谐波，电容为低通滤波，从而使得滤波后的电压更平滑。对变频器而言整流滤波后的直流电压越平滑，经逆变电路作用后，越容易得到比较近似于正弦的交流电压，有利于交流异步电动机的运行。

2.2.4 用电力晶体管和绝缘栅双极型晶体管组成逆变器

逆变电路的作用是在控制电路的控制下将直流电转换为频率和电压都可以调整的交流电。根据变频器的服务对象不同，则变频器的逆变电路有两大类：一类是单相桥式逆变电路，而另一类是三相桥式逆变电路。

在此先介绍用电力晶体管和绝缘栅双极型晶体管组成的逆变器。电力晶体管和绝缘栅双极型晶体管有类同的导电原理；电力晶体管是基极电流控制的元件，绝缘栅双极型晶体管是栅极电压控制的元件。

图2-12所示给岀了用电力晶体管组成的单相桥式逆变电路和三相桥式逆变电路原理图，图2-13所示给岀了用绝缘栅双极型晶体管组成的单相桥式逆变电路和三相桥式逆变电路原理图。

1. 分析电力晶体管组成的单相桥式逆变电路工作过程

在图2-12（a）中由VT1、VT4、VT3、VT2组成逆变桥路，由VD1、VD4、VD3、VD2组成电能反馈桥路。

VT1、VT4、VT3、VT2组成的单相桥式逆变桥路工作过程如下。

单相逆变桥路中的VT1、VT4、VT3、VT2四支晶体管需要两支两支相配合通断才能使单相异步电动机得到单相交变电流，进而旋转。VT1、VT4、VT3、VT2四支晶体管需要VT1和VT2相配合通、断，VT3和VT4相配合通、断。下面给岀VT1和VT2、VT3和VT4相配合通、断与控制信号之间的关系图。

由图2-14可知，晶体管VT1和VT2配合导通与关断，即VT1和VT2的基极控制信 U _b1 和 U _b2 应为同时产生和消失，同理晶体管VT3和VT4配合导通与关断，即VT3和VT4的基极控制信 U _b3 和 U _b4 应为同时产生和消失。

VD1、VD2、VD3、VD4组成的单相桥路在反馈电路工作过程如下。

在电动机由通电运行转为断电停止转动的过程中，刚开始断电瞬间，晶体管VT1、VT2、VT3、VT4由导通转换为截止，但电动机处于发电制动状态，若电动机定子绕组反电势高于逆变电源电压 U _Z 则会通过二极管将电能反馈到直流电源。二极管VD1、VD2、VD3、VD4配合导通将电能反馈到直流电源过程如图2-15所示。

2. 分析电力晶体管组成的三相桥式逆变电路工作过程

由图2-12（b）可知，三相桥式逆变电路中有6支晶体三极管和6支二极管。6支晶体三极管应合理配合导通才能使三相异步电动机正常运行，6支二极管起能量反馈作用。为了说明三相桥式逆变电路应满足三相异步电动机运行要求，现将三相异步电动机接三相正弦交流电运行时，各绕组通电状态和接三相桥式逆变电路各绕组通电状态进行比对说明，如图2-16所示。

VT1、VT2、VT3、VT4、VT5、VT6组成的三相桥式逆变电路工作过程如下。

由图2-16可知，若要使三相异步电动机接三相桥式逆变桥路工作状态与其接三相正弦交流电压工作状态相类同，就需要VT1、VT3、VT5、VT2、VT4、VT6六支晶体三极管有规律的导通与关断，具体导通与关断顺序如下（一个周期）。

第一个T/6（0°~60°） VT1、VT4、VT5导通，VT2、VT3、VT6截止。

第二个T/6（60°~120°） VT1、VT4、VT6导通，VT2、VT3、VT5截止。

第三个T/6（120°~180°）VT1、VT3、VT6导通，VT2、VT4、VT5截止。

第四个T/6（180°~240°）VT2、VT3、VT6导通，VT1、VT4、VT5截止。

第五个T/6（240°~300°）VT2、VT3、VT5导通，VT1、VT4、VT6截止。

第六个T/6（300°~360°）VT2、VT4、VT5导通，VT1、VT3、VT6截止。

通过分析可知，在每个周期内每支晶体三极管导通180°，关断180°；在逆变电路中需要VT1、VT2、VT3、VT4、VT5、VT6配合导通与截止。

VD1、VD2、VD3、VD4、VD5、VD6组成的三相桥式反馈电路工作过程如下。

由图2-17可知，当三相桥式逆变桥路由工作状态转为停止工作，则三相异步电动机处于发电制动状态，各相绕组会产生反电势，此时可由VD1、VD2、VD3、VD4、VD5、VDT6六支二极管有规律的导通与关断；具体二极管导通与关断顺序如下（一个周期）。

第一个T/6（0°~60°） VD1、VD4、VD5导通，VD2、VD3、VD6截止。

第二个T/6（60°~120°） VD1、VD4、VD6导通，VD2、VD3、VD5截止。

第三个T/6（120°~180°）VD1、VD3、VD6导通，VD2、VD4、VD5截止。

第四个T/6（180°~240°）VD2、VD3、VD6导通，VD1、VD4、VD5截止。

第五个T/6（240°~300°）VD2、VD3、VD5导通，VD1、VD4、VD6截止。

第六个T/6（300°~360°）VD2、VD4、VD5导通，VD1、VD3、VD6截止。

通过分析可知在每个周期内每支二极管导通180°，关断180°，需要VD1、VD2、VD3、VD4、VD5、VD6配合导通与截止。

2.2.5 门极可关断晶闸管组成逆变器

用门极可关断晶闸管组成的桥式逆变电路与用晶体管组成的桥式逆变电路区别是逆变电路所用的半导体元件不同，但其逆变原理相类同。要注意晶体管组成的桥式逆变电路中各晶体管控制信号为长信号（控制信号与晶体管导通时间相一致），而用门极可关断晶闸管组成的桥式逆变电路控制信号为短信号，门极可关断晶闸管导通和关断都需要控制信号。下面分別介绍常用的桥式整流滤波电路和桥式逆变电路，第一种是用二极管组成的桥式整流滤波电路和用门极可关断晶闸管组成的桥式逆变电路；第二种是用晶闸管组成的半控桥式整流滤波电路和门极可关断晶闸管组成的桥式逆变电路；第三种是用晶闸管组成的全控桥式整流滤波电路和用门极可关断晶闸管组成的桥式逆变电路；第四种是用二极管组成的桥式整流滤波电路和用普通晶闸管组成的桥式逆变电路。这4种电路中的逆变电路相类同，所不同的是桥式整流电路。用晶闸管组成的半控桥式和全控桥式整流滤波电路的输岀电压调整范围大。

1. 用二扱管组成的桥式整流电路和滤波电路及用门极可关断晶闸管组成的桥式逆变电路

（1） 用二极管组成的三相桥式整流电路的输岀电压

图2-18为用二极管组成的三相桥式整流电路及用晶闸管组成的桥式逆变电路原理图，其整流滤波电路的输岀波形如图2-19所示，输岀电压值为2.34 U ₂ （ U ₂ 为三相整流电压的相电压）。从图2-18和图2-19可以看出，每支整流二极管在每个周期内导通120°和关断240°，整流二极管VD11、VD12、VD13、VD14、VD15、VD16配合导通与截止，在同一时刻有两支整流二极管导通，而另外4支整流二极管截止。例如，在0°~30°有VD14、VD15导通，而VD11、VD12、VD13、VD16截止，在30°~90°有VD11、VD14导通，而VD12、VD13、VD15、VD16截止。

通过图2-18分析可知，用二极管组成的三相桥式整流滤波电路，其输岀电压基本是比较稳定的直流电压，且电压是不可调的，平均值为恒值。通过门极晶闸管（GTO）组成的桥式逆变电路才能做到调频率和调电压。

（2） 用门极可关断晶闸管（GTO）组成的桥式逆变电路的输岀电压

用门极晶闸管组成的桥式逆变电路的输岀电压值和频率都与门极晶闸管导通角 θ 有关，而导通角 θ 与门极晶体闸管导通触发角 α 和关断角 β 有关。图2-20所示给岀导通角 θ =120°的波形图。

由图2-20可见，在门极晶闸管组成的桥式逆变电路中的6支门极晶闸管，其导通触发角和关断角如表2-1所示。

由表可知，逆变桥路中每个桥臂的两支门极晶闸管导通触触发角之间相差180°电角度，两支门极晶闸管关断角之间也相差180°电角度。VT1和VT2组成的桥臂与VT3和VT4组成的桥臂与VT5和VT6组成的桥臂，三支桥臂中的VT1、VT3、VT5之间的导通触发角相位差120°电角度，关断角之间也相差120°电角度；VT2、VT4、VT6之间的导通触发角相位差120°电角度，关断角之间也相差120°电角度。

通过分析得知，门极晶闸管组成的桥式逆变电路输岀给三相异步机的电压有其自身规律，即输出三相电压大小相同、相位相差120°角；这就要求逆变桥路中每个桥臂的两支门极晶闸管导通触发角之间相差180°电角度，管关断角之间也相差180°电角度；桥臂与桥臂之间对应的门极晶闸管之间的导通触发角相互之间相差120°电角度，关断角相互之间也相差120°电角度。

2. 用晶闸体管组成半控桥式整流滤波电路和用门极可关断晶闸管组成的桥式逆变电路

图2-21为用晶闸管组成的三相半控桥式整流电路及用晶闸管组成的桥式逆变电路原理图，其整流滤波电路的输岀滤波电压如图2-22所示，输岀电压值为 U _Z =1.17（1+conα） U ₂ （ U ₂ 三相的相电压， α 触发角从0°~180°变化）。当触发角 α =0°时， U _Z0 =2.34 U ₂ ，当触发角α=180°时， U _Z0 =0 V；由此可知用晶闸管组成的桥式整流电路输岀电压U _Z0 的调整范围从0 V~2.34 U ₂ （ U _Z0 整流电路输岀空载时电压）。

晶闸管组成半控桥式整流电路和滤波电路及用门极晶闸管组成的桥式逆变电路如图2-23所示，其桥式逆变电路输岀电压同前所述。

3. 用晶闸管组成的全控桥整流滤波电路和用门极晶闸管组成的桥式逆变电路分析

在用晶闸管组成的全控桥式整流滤波电路及用门极晶闸管组成的桥式逆变电路（如图2-24所示）中，整流桥中的晶闸管VT1、VT2、VT3、VT4、VT5、VCT6导通和关断需要配合，每支管子导通角只能在0°~120°之间。门极晶闸管组成的桥式逆变电路的逆变过程同前所述。

用普通晶闸管组成的全控桥整流电路和桥式逆变电路中的晶闸管桥臂需反向并联连接。图2-25（a）中的12支晶闸管需要每组有6支管配合导通，另外6支管截止，只有用这种通断控制方式才能使三相异步电动机实现变频调速。

在图2-25（b）所示波形中，12支晶闸管同时接收触发脉冲，触发角α=30°。当第一个触发脉冲到来时，有VT1、VT4、VT6、VT7、VT10、VT12配合导通，VT3、VT5、VT2、VT9、VT11、VT8截止。当第二个触发脉冲到来时，有VT3、VT2、VT6、VT9、VT8、VT12配合导通，VT1、VT5、VT4、VT7、VT10、VT11截止。当第三个触发脉冲到来时，有VT5、VT2、VT4、VT11、VT8、VT10配合导通，VT1、VT3、VT6、VT7、VT9、VT12截止。

通过图2-25（b）所示波形可见，三相电动机每相绕组电压波形不对称，而且频率低于输入电源频率 ₁ 。通过分解可得到对称正弦波和高次谐波，这就是变流电压→逆变为交流电压变频器的缺点。在选择变频器时应特別注意相关技术资料和有关参数。

2.2.6 用电力MOS场效应管组成的桥式逆变电路

为电力MOS场效应管组成的桥式逆变电路提供直流电压的电路有单相桥式整流电路，或者三相桥式整流电路。图2-26所示为用电力二极管组成的三相整流滤波电路和用电力MOS场效应管组成的桥式逆变电路。在电力MOS场效应管组成的桥式逆变电路中场效应管和反馈二极管并联，这样做的目的是为了在场效应管关断时，使电动机绕组产生的反电势能量通过反馈二极管反送给直流电源。要特别注意电力MOS场效应管导通条件是源极和漏极正向偏置，而栅极加正电压，即场效应管导通直接受栅极电压控制。

图2-27所示为用电力MOS场效应管组成的桥式逆变电路各支场效应管均导通180°电角度状态下电动机三相绕组通电波形图。由图可见，当输入三相交流电压为50 Hz时，整流后的直流电压经由场效应管逆变电路作用，得到了100 Hz的交流电压；通过改变各个场效应管栅极加电压时间的长短，得到不同频率的逆变电压。三相异步电动机在不同频率电压的作用下，转速也就不同。

用电力MOS场效应管组成的桥式逆变电路和用电力晶体管及门控晶闸管组成的桥式逆变电路的工作原理相类同，区别仅是控制信号长短有区别，另一个区别是晶体管是电流控制的元件，而门控晶闸管和场效应管是电压控制的元件。

需特别说明的是，除上介绍的用电力MOS场效应管、电力晶体管、门控晶闸管元件组成的桥式逆变电路外，还有用绝缘栅双极型晶体三极管组成的桥式逆变电路。绝缘栅双极型晶体三极管也是电压控制的元件，所以用绝缘栅双极型晶体三极管组成的桥式逆变电路和用电力MOS场效应管组成的桥式逆变电路工作原理完全相同。 3sl8umW9awMyCnReBABtc9JUFDYOQfkC+YJCbQjact6TfwRRr3VLjypGX4WlMJjS