【精品】第三章交流直流ACDC变换

第三章交流-直流(AC-DC)变换
3.1单相可控整流电路
3.1.1单相半波可控整流电路
1.电阻性负载
图3-1表示了一个带电阻性负载的单相半波可控整流电路及电路波形。

图中T 为整流变压器，用来变换电压。

引入整流变压器后将能使整流电路输入、输出电压间获得合理的匹配，以提高整流电路的力能指标，尤其是整流电路的功率因数。

在生产实际中属于电阻性的负载有如电解、电镀、电焊、电阻加热炉等。

电阻性负载情况下的最大特点是负载上的电压、电流同相位，波形相同。

图3-1单相半波
可控整流电路（电阻性负载）
晶闸管从开始承受正向阳极电压起至开始导通时刻为止的电角度度称为控制角，以α表示；晶闸管导通时间按交流电源角频率折算出的电角度称为导通
角，以θ表示。

改变控制角α的大小，即改变门极触发脉冲出现的时刻，也即改变门极电压相对正向阳极电压出现时刻的相位，称为移相。

整流电路输出直流电压u d为
(3-1)
可以看出，U d是控制角α的函数。

当α＝0时，晶闸管全导通，U d＝U d0＝0.45U2，直流平均电压最大。

当α＝π时，晶闸管全关断，U d＝0，直流平均电压最小。

输出直流电压总的变化规律是α由小变大时，U d由大变小。

可以看出，单相半波可控整流电路的最大移相范围为180°。

由于可控整流是通过触发脉冲的移相控制来实现的，故亦称相控整流。

2.电感性负载
当负载的感抗ωL
d 与电阻R
d
相比不可忽略时，这种负载称电感性负载。

属于
电感性负载的常有各类电机的激磁绕组、串接平波电抗器的负载等等。

电感性负载时电路原理图及波形如图3-2所示。

在分析电感性负载的可控整流电路工作过程中，必须充分注意电感对电流变化的阻碍作用。

这种阻碍作用表现在电流变化时电感自感电势的产生及其对晶闸管导通的作用。

图3-2单相半波可控整电流电路（电感性负载）
大电感负载下造成输出直流平均电压下降的原因是u d波形中出现了负面积的区域。

如果设法将负面积的区域消除掉而只剩正面积的区域，就可提高输出直流电
压的平均值。

为此，可在整流电路负载的两端按图3-3a)所示极性并接一功率二
极管VD
F。

在直流电压u d为正的区域内，VD F承受反向阳极电压而阻断，电路工作
情况和不接VD
F
一样，负载电流i d由晶闸管提供。

电源电压过零变负后将引起i d
减小的趋势，引起电感L
d
上感应出上（－）下（＋）极性的自感电势e L，这个极性的e L正好使二极管VD F承受正向阳极电压而导通，使负载电流i d将不经晶闸
管而由二极管VD
F 继续流通，所以二极管VD
F
常称为续流二极管。

由于VD
F
导通后
其管压降近似为零，使负极性电源电压通过VD
F
全部施加在晶闸管VT上，晶闸
管将因承受反向阳极电压而关断。

这样，在电源电压负的半波内，负载上得不到
电源的负电压，而只有二极管VD
F
的管压降，接近为零。

可见加接了续流二极管的输出直流电压波形和电阻性负载时完全相同，如图3-3b)所示，输出直流电压平均值也就相应提高到了电阻性负载时的大小。

图3-3加续流二极管的单相半波可控整电流电路（电感性负载）
加接续流二极管后，输出电压波形和电阻性负载时相同，因而直流平均电压U
的大小也相同，其计算公式为（3-1）式。

由于负载电感很大，i d连续而且大d
小基本维持不变，近似为一条水平线，恒为I d，则流过晶闸管的电流平均值和有效值分别为
(3-2)
(3-3)
续流二极管上的电流平均值和有效值分别为
(3-4)
(3-5)
晶闸管及续流二极管承受的最大正、反向峰值电压均为交流电压的最大值。

最大移相范围为180°。

3.1.2单相桥式可控整流电路
1．电阻性负载
单相桥式整流电路带电阻负载时的原理性接线图如图3-4a)所示, 图中的4个开关器件都为晶闸管，属可控元件，故此电路称为单相桥式全控整流电路。

a)b)
图3-4单相桥式全控整流电路（电阻性负载）
图3-4b)为单相桥式全控整流电路带电阻性负载时各处的电压、电流波形。

可以看出，负载上在u2正、负两个半波内均有电流流过，使直流电压、电流的脉动程度比单相半波得到了改善，一周期内脉动两次（两个波头），脉动频率为工频的两倍。

因为桥式整流电路正负半波均能工作，使得变压器副边绕组在正、负半周内均有电流流过，直流电流平均值为零，因而变压器没有直流磁化问题，绕组及铁心利用率较高。

单相桥式可控整流电路直流电压U d为
(3-6)
可以看出，它是半波可控整流电路U d的两倍。

当α＝0时，晶闸管全导通（θ＝π），相当二极管的不可控整流，U d＝U d0＝0.9U2，最大。

当α＝π时，晶闸管全关断（θ＝0），U d ＝0，最小，所以单相桥式可控整流电路带电阻负载时的移相范围为180°。

输出直流电流平均值I d为
(3-7)
输出直流电流有效值，亦即变压器次级绕组电流有效值I2为
(3-8)
VT1、VT4与VT2、VT3两对晶闸管在对应的时刻相互交替导通关断，因此流过晶闸管的直流平均电流I dT为输出直流电流平均值I d的一半
(3-9)
流过晶闸管的有效电流I T为
(3-10)
晶闸管承受的最大反向峰值电压为相电压峰值。

2．电感性负载
单相桥式全控整流电路带电感性负载时的原理性接线图如图3-5a)所示。

假设负载电感足够大（ωL d>>R d），电路已处于正常工作过程的稳定状态，则负载电流i d连续、平直，大小为
I d，如图3-5b）所示。

a)b)
图3-5单相桥式全控整流电路（电感性负载）
每只晶闸管的导通角θ＝π，晶闸管的电流波形为180°宽的矩形波。

两个半波电流以相反方向流经变压器次级绕组时，因波形对称，使变压器次级电流i2为180°宽，正、负半波对称的交流电流。

这样，变压器次级绕组内电流无直流分量，也就不存在直流磁化问题。

由于电流连续下晶闸管对轮流导通，则晶闸管电压u T波形只有导通时的U T≈0，以及关断时承受的交流电压u2的局部波形，其形状随控制角α而变。

直流平均电压U d为
(3-11)
可以看出，大电感负载下电流连续时，U d为控制角α的典型余弦函数。

当α＝0时，U d ＝U d0＝0.9U2；当α＝π/2时，U d＝0。

因而电感性负载下整流电路的移相范围为90°。

无论控制角α多大，输出电流波形因电感很大而呈一水平线，使直流电流平均值I d与有效值I2相等，这个有效值也就是变压器副边电流有效值。

由于两对晶闸管轮流导通，一周期内各导通180°，故流过晶闸管的电流是幅值为I d的
180°宽矩形波，从而可以求得其平均值为I dT=I d/2。

晶闸管电流有效值为I dT=I d/。

而
晶闸管承受的最大正、反向电压均为相电压峰值。

3．反电势负载
在工业生产中，常常遇到充电的蓄电池和正在运行中的直流电动机之类的负载。

它们本身具有一定的直流电势，对于可控整流电路来说是一种反电势性质负载。

在分析带反电势负载可控整流电路时，必须充分注意晶闸管导通的条件，那就是只有当直流电压u d瞬时值大于负载电势Ｅ时，整流桥中晶闸管才承受正向阳压而可能被触发导通，电路才有直流电流i d输出。

a)b)
图3-6单相桥式全控整流电路（电阻—反电势负载）
当电路负载为蓄电池、直流电机电枢绕组(忽略电感)时，可认为是电阻反电势负载，如图3-6a)所示的即为整流电路给蓄电池负载供电。

由于电势E逆晶闸管单向导电方向施加在回路中，使得只有当变压器次级电压u2大于反电势E时晶闸管才有可能被触发导通，也才有直流电流i d输出。

设变压器次级电压为，则u2自零上升至u2＝E的电角度δ可以求得为
(3-12)
δ称之为停止导电角，它表征了在给定的反电势E、交流电压有效值U2下，晶闸管元件可能导通的最早时刻(图3-6b)。

当控制角α＞δ时，u2＞E，晶闸管上承受正向阳极电压，能触发导通，导通后元件一直工作到u2＝E的ωt＝π－δ处为止。

可以看出，晶闸管导通的时间比电阻性负载时缩短了。

反电势E越大，导通角θ越小，负载电流处于不连续状态。

这样一来在输出同样平均电流I d条件下，所要求的电流峰值变大，因而有效值电流要比平均值电流大得多。

当α＜δ时，虽触发脉冲在ωt＝α时刻施加到晶闸管门极上，但此时u2＜E，管子还承受反向阳极电压而不能导通。

一直要待到ωt＝δ时，u2＝E后，元件才开始承受正向阳极电压，具备导通条件。

为此要求触发脉冲具有足够的宽度，保证在ωt＝δ时脉冲尚未消失，才能保证晶闸管可靠地导通。

脉冲最小宽度必须大于（δ－α）。

直流电动机串联平波电抗器后的原理性接线图如图3-7a)所示，此时属于电感—反电势负载情况。

其中L d为包括平波电抗器及电机电枢线圈在内的线路总电感。

图3-7单相桥式全
控整流电路（电感—反电势负载）
假设α＞δ时触发导通桥式全控整流电路中的一对晶闸管，受电感L d的阻塞作用直流i d
从零开始逐渐增长。

又正因为电感的作用，当交流电压u2小于电枢反电势E后，L d上自感电势能帮助维持晶闸管继续导通，甚至在u2为负值时也能使管子不关断，这是串接电感后电路工作的最大特点。

电路的电压、电流波形如图3-7b)所示。

单相桥式全控整流电路具有整流波形好，变压器无直流磁化，绕组利用率高，整流电路功率因数高等优点。

另外它的U d/U2=f(α)函数为余弦关系，斜率比其他单相可控整流陡，说明整流电路电压放大倍数大，控制灵敏度高。

单相可控整流电路虽结构简单、制造和调整容易，但电压纹波大、波形差，控制滞后时间长从而快速性差。

特别是对于三相电网而言仅为一相负载，影响了三相电源的平衡性。

因此，在负载容量较大（4kW以上）以及对整流电路性能指标有更高要求时，多采用三相可控整流电路。

3.2三相可控整流电路
3.2.1三相半波可控整流电路
1．电阻性负载
三相半波可控整流电路接电阻性负载的接线图如图3-10a)所示。

整流变压器原边绕组一般接成三角形，使三次谐波电流能够流通，以保证变压器电势不发生畸变，从而减小谐波。

副边绕组为带中线的星形接法，三个晶闸管阳极分别接至星形的三相，阴极接在一起接至星形的中点。

这种晶闸管阴极接在一起的接法称共阴极接法。

共阴极接法便于安排有公共线的触发电路，应用较广。

三相可控整流电路的运行特性、各处波形、基本数量关系不仅与负载性质有关，而且与控制角α有很大关系，应按不同α进行分析。

(1)α＝0º
在三相可控整流电路中，控制角α的计算起点不再选择在相电压由负变正的过零点，而选择在各相电压的交点处，即自然换流点，如图3-10b)中的1、2、3、1、…等处。

这样，α＝0意味着在ωt1时给a相晶闸管VT１门极上施加触发脉冲u g1；在ωt2时给b相晶闸管VT2门极上施加触发脉冲u g2；在ωt3时给c相晶闸管VT3门极上施加触发脉冲u g3，等等，如图3-10c)
所示。

图3-10三相半波可控整
流电路
共阴极接法三相半波整流电路中，晶闸管的导通原则是哪相电压最高与该相相连的元件将导通。

如果假定电路工作已进入稳定状态，在ωt1时刻之前c相VT3正在导通，那么在ωt1～ωt2期间内，a相电压u a最高，VT1具备导通条件。

ωt1时刻触发脉冲u g1加在VT1门极上，VT1导通，负载R d上得到a相电压，即u d=u a，如图3-10d)所示。

在ωt2～ωt3期间内，u b电压最高，ωt2时刻触发脉冲u g2加在VT2门极上，VT2导通，R d上得到b相电压，u d=u b。

与此同时，b点电位通过导通的VT2加在VT1的阳极上。

由于此时u b＞u a，使VT1承受反向阳极电压而关断。

VT2导通、VT1关断，这样就完成了一次换流。

同样，在ωt3
时刻又将发生VT2向VT3的换流过程。

可以看出，对于共阴极接法的三相可控整流电路，换流总是由低电位相换至高电位相。

为了保证正常的换流，必须使触发脉冲的相序与电源相序一致。

由于三相电源系统平衡，则三只晶闸管将按同样的规律连续不断地循环工作，每管导通1/3周期。

共阴极接法三相半波整流电路输出直流电压波形为三相交流相电压的正半周包络线，是一脉动直流，在一个周期内脉动三次（三个波头），最低脉动频率为工频的三倍。

对于电阻负载，负载电流i d波形与负载电压u d波形相同。

变压器副边绕组电流i2即晶闸管中电流i T。

因此，a相绕组中电流波形也即VT1中电流波形i T1为直流脉动电流，如图3-10d)所示。

所以，三相半波整流电路有变压器铁心直流磁化问题。

晶闸管承受的电压分为三部分，每部分占1/3周期。

以VT1管上的电压u T1为例(图3-10f))：VT1导通时，为管压降，u T1＝U T≈0；VT2导通时，u T1＝u ab；VT3导通时，u T1＝u ac。

在电流连续条件下，无论控制角α如何变化，晶闸管上电压波形总是由这三部分组成，只是在不同α下，每部分波形的具体形状不同。

在α＝0°的场合下，晶闸管上承受的全为反向阳极电压，最大值为线电压幅值。

(2)α≤30°
图3-11表示了α＝30°时的波形图。

假设分析前电路已进入稳定工作状态，由晶闸管VT3导通。

当经过a相自然换流点处，虽u a＞u c，但晶闸管VT1门极触发脉冲u g1尚未施加，VT1管不能导通，VT3管继续工作，负载电压u d＝u c。

在ωt1时刻，正好α＝30°，VT1触发脉冲到来，管子被触发导通，VT3承受反向阳极电压u ca而关断，完成晶闸管VT3至VT1的换流或c相至a相的换相，负载电压u d＝u a。

由于三相对称，VT1将一直导通到120°后的时刻ωt2，发生VT1至VT2的换流或a相至b相的换相。

以后的过程就是三相晶闸管的轮流导通，输出直流电压u d为三相电压在120°范围内的一段包络线。

负载电流i d的波形与u d相似，如图3-11c)所示。

可以看出，α＝30°时，负载电流开始出现过零点，电流处于临界连续状态。

图3-11三相半波可控整流电路(α≤30°)图3-12三相半波可控整流电路(α>30°)晶闸管电流仍为直流脉动电流，每管导通时间为1/3周期（120°）。

晶闸管电压仍由三部分组成，每部分占1/3周期，但由于α＝30°，除承受的反向阳极电压波形与α＝0°时有所变化外，晶闸管上开始承受正向阻断电压，如图3-11e)所示。

(3)α＞30°
当控制角α＞30°后，直流电流变得不连续。

图3-12给出了α＝60°时的各处电压、电流波形。

当一相电压过零变负时，该相晶闸管自然关断。

此时虽下一相电压最高，但该相晶闸管门极触发脉冲尚未到来而不能导通，造成各相晶闸管均不导通的局面，从而输出直流电压、电流均为零，电流断续。

一直要到α＝60°，下一相管子才能导通，此时，管子的导通角小于120°
随着α角的增加，导通角也随之减小，直流平均电压U d也减小。

当α＝150°时，θ＝0°，U d＝0。

其移相范围为150°。

由于电流不连续，使晶闸管上承受的电压与连续时有较大的不同。

其波形如图3-12e)所示。

直流平均电压Uｄ计算中应按α≤30°及α＞30°两种情况分别处理。

α≤30°时，负载电流连续，U d的计算如下
(3-13)
当α＝0时，U d＝U d0＝1.17U2，最大。

α＞30°时，直流电流不连续，此时有
(3-14)晶闸管承受的最大反向电压U RM为线电压峰值，晶闸管承受最大正向电压U TM为晶闸管不导通时的阴、阳极间电压差，即相电压峰值。

2．电感性负载
电感负载时的三相半波可控整流电路如图3-13a)所示。

假设负载电感足够大，直流电流i d连续、平直，幅值为I d。

当α≤30°时，直流电压波形与电阻负载时相同。

当α＞30°后(例如α＝60°，如图3-13b))，由于负载电感L d中感应电势e L的作用，使得交流电压过零时晶闸管不会关断。

以a相为例，VT1在α＝60°的ωt1时刻导通，直流电压u d＝u a。

当u a＝0的ω2时刻，由于u a的减小将引起流过L d中的电流i d出现减小趋势，自感电势e L的极性将阻止i d 的减小，使VT1仍然承受正向阳极电压导通。

即使当u2为负时，自感电势与负值相电压之和（u a＋e L）仍可为正，使VT1继续承受正向阳极电压维持导通，直到ωt3时刻VT2
触发导通，发生VT1至VT2的换流为止。

这样，当α＞30°后，u d波形中出现了负电压区域，同时各相晶闸管导通120°，从而保证了负载电流连续，所以大电感负载下，虽u d波形脉动很大，甚至出现负值，但i d波形平直，脉动很小。

由于电流连续、平稳，晶闸管电流为120°宽，高度为I d的矩形波，图3-13b)中给出了晶闸管VT1中的电流i T1波形。

其中ωt2至ωt3范围内的一段区域是依靠L d的自感电势e L维持的。

晶闸管上电压波形仍然由三段组成，每段占1/3周期，如图3-13b)中VT1管上电压u T1所示。

当VT1导通时不承受电压，u T1＝0；当VT1关断时，由于任何瞬间都有一其他相晶闸管导通而引来他相电压，使VT1承受相应的线电压。

直流平均电压U d为
(3-15)
当α＝0°时，U d＝U d0＝1.17U2，为最大；当α＝90°时，U d＝0，反映在u d波形上是正、负电压区域的面积相等，平均值为零。

可见大电感负载下，三相半波电路的移相范围为90°。

由于晶闸管电流为120°宽、高为I d的矩形波，则其平均值为
(3-16)
晶闸管电流有效值为
(3-17)
变压器次级电流即晶闸管电流，故变压器次级电流有效值为I2=I T，晶闸管承受的最大正、反向峰值电压均为线电压峰值。

a)b)
图3-13三相半波可控整流电路(电感性负载)
3.2.2三相桥式全控整流电路
三相桥式全控整流电路是从三相半波可控整流电路发展起来的，实质上是一组共阴极与一组共阳极（三个晶闸管阴极分别接至整流变压器星形接法的副边三相绕组，阳极连在一起接至副边星形的中点）的三相半波可控整流电路的串联。

1．电感性负载
三相桥式全控整流电路主回路接线如图3-14所示。

三相整流变压器△/Y接法，以利减小变压器磁通、电势中的谐波。

整流桥由6只晶闸管组成，以满足整流元件全部可控的要求。

由于习惯上希望晶闸管的导通按1→2→3→4→5→6顺序进行，则晶闸管应按图示进行标号。

分析中假定，ωL d>>R d，为大电感负载，负载电流i d连续平直。

图3-14三相桥式全控整流电路
(1)α＝0°
图3-15为α＝0°时，大电感负载下的电压、电流波形。

三相桥式电路在任何时刻必须有两个晶闸管同时导通，一个在共阴极组，一个在共阳极组以构成回路。

这样，负载上获得的是相应相间的线电压。

比较相、线电压波形可以看出，相电压的交点与线电压的交点在同一位置上，使得线电压的交点同样也是自然换流点。

这样，分析三相桥式全控电路工作过程时，可以直接在线电压波形上根据给定控制角来求取直流电压波形。

图3-15三相桥式全控整流电路波形(电
感性负载，α＝0°)
(2)0°＜α≤60°
图3-16为α＝30°时的整流电路电压波形，其中直流电压u d波形可以直接从线电压u2l 波形上分析求得。

图3-16还给出了负载电流i d、晶闸管VT1上电流i T1及变压器副边a相电流i a的波形。

图3-16三相桥式全控整流电路波形(电感性负载，α=30°)
图3-17三相桥式全控整流电路波形(电感性负载，α=60°)
(3)α＞60°
α＞60°后，线电压瞬时值将过零变负，此时由于流过负载电感L d中的电流有减小趋势，使得L d上感应出顺晶闸管单向导电方向的自感电势e L，这样作用在导通晶闸管对上的阳极电压为（u2L＋e L）。

由于负载电感足够大，使得在下一对晶闸管触发导通之前能保证(u2L＋e L)＞0，尽管线电压过零变负，仍能保证原导通的晶闸管对继续导通，直流电压u d中出现了负电压波形。

图3-18为α=90°时的u d与u T1电压波形。

图3-18三相桥式全控整流电路波形(电感性负载，α=90°)
(4)基本数量关系
直流平均电压U d计算如下
(3-18)
由上式可见三相桥式全控整流电路带电感负载时的移相范围为90°。

晶闸管电流与三相半波时相同，即晶闸管电流平均值为
（3-19）
晶闸管电流有效值为
(3-20)
变压器次级绕组电流为正、负对称的矩形波电流，其平均值为零，有效值为
(3-21)
晶闸管承受的最大正、反向峰值电压与三相半波时相同，为线电压峰值
(3-22)
(5)对触发脉冲的要求
在电感性负载下每个晶闸管各导通1/3周期（120°），共阴极与共阳极组同相元件导通时间上互差半个周期（180°），使得三相整流电路中的晶闸管将按1→2→3→4→5→6的顺序导通，且两相邻序号晶闸管的导通时间上互差60°。

这样一个导通的顺序也就是各元件上门极触发脉冲的顺序，触发电路必须按此顺序依次将触发信号施加到对应晶闸管门极之上。

整流电路在正常工作中，后一号元件触发导通时前一号元件正在工作，确保了任何时刻共阳极组和共阴极组都各有一元件导通以构成回路。

但电源刚合闸时，必须同时触发一对晶闸管电路才能启动。

此外在电阻性负载α＞60°后，电流将出现断续，电路中电流每次均是从无到有，都相当于一次电路启动。

为了保证整流电路合闸后能正常启动或者电流断续后能再次导通，必须使共阳极组及共阴极组内应导通的一对晶闸管同时具有触发脉冲。

图3-19三相桥式全控整流电路的触发脉冲（α=0˚）
有两种脉冲形式可以达到这一要求：一种是采用宽度大于60°而小于120°的宽脉冲触发，如图3-19b)所；另一种方法是在触发某一号晶闸管时，同时给前一号晶闸管补发一脉冲。

如图3-19c)所示，两次脉冲之间相隔60°，故称双窄脉冲触发。

2．电阻性负载
(1)α≤60°
设负载电阻大小为R d。

当α≤60°时，直流电压u d及直流电流i d连续，每个晶闸管导通120°，直流电压、晶闸管上承受的电压与电感性负载时相同。

图3-20给出了α＝60°时的波形图。

可以看出，α＝60°是电阻负载下电流连续与否的临界点。

当α＞60°后，由于线电压过零变负时，无负载电感产生的自感电势保证晶闸管继续承受正向阳极电压，元件即被阻断，输出直流电压为零，电流变为不连续，不再出现电感负载时那种u d为负值的情况。

图3-20电阻性负载(α＝60°)
(2)α＝90°
图3-21给出了α＝90°时的电压波形、晶闸管VT1的电流i T1及电压u T1波形。

图3-21电阻性负载(α＝
90°)
3.3有源逆变电路
在生产实际中除了需要将交流电转变为大小可调的直流电供给负载外，常常还需要将直流电转换成交流电，这种对应于整流的逆过程称为逆变。

变流器工作在逆变状态时，如交流侧接至交流电网上，直流电将被逆变成与电网同频的交流电并反馈回电网，因为电网有源，则称为有源逆变。

3.3.1有源逆变的工作原理及实现的条件
1．有源逆变的工作原理
图3-24a)中设电机运行在电动机状态，反电势E上（＋）下（－）。

此时晶闸管变流电路必须工作在整流状态，使输出直流平均电压U d＞0，亦上（＋）下（－），克服反电势E 的作用，输出直流平均电流I d供给电枢绕组。

此时晶闸管控制角α＝0～π／2，且调节α使U d＞E。

此时I d=(U d-E)/R d，一般R d很小，为限制I d不过大，必须控制U d≈E。

此时，电能由交流电网通过变流电路流向直流电动机侧。

从波形图上看，整流状态下晶闸管大部时间工作在交流电压u2＞0的范围。

当u2＜0后，由于电抗器的自感电势作用，晶闸管仍是承受正向阳极电压而导通。

图3-24b)中设电机运行在发电制动状态，反电势E极性反向。

由于晶闸管元件的单向导电性，决定了电路内电流流向不能倒转，若要改变电能的传递方向，只能改变电压的极性。

在反电势极性变反的情况下，变流电路直流平均电压U d的极性也必须反过来。

即U d应上(－)下(＋)，否则反电势E将与U d顺串短路。

为了使电流能从直流侧送至交流侧，必须E＞U d。