Lihtajamid (0)

4.  AJAMITE JÕUAHELATE LÜLITUSED  
 
 
Kuidas ühendatakse elektrimootori mähised toiteallikaga?  
Lülitid , releed ja kontaktorid , programmeeritavad kontrollerid  
Kuidas toimub mootorite kiiruse reguleerimine?  Impulss - või takistusreguleerimine? 
Pooljuhtmuundurite skeemid    
 
 
4.1. Mootorite 
lihtsad 
käivitus- ja kaitseahelad 
 
Asünkroonmootori otselülitus toitevõrku. Suurt osa asünkroonmootoritest lülitatakse otse 
toitevõrku. Lülitusseadmeks võivad olla kas koormus või kaitselülitid. Sagedaste lülituste 
korral on lülitusseadmeks tavaliselt surunupplülititega juhitav kontaktor . Sõltuvalt vajadusest 
võib mootor pöörelda kas ühes suunas, või tuleb selle pöörlemissuunda muuta. Ühesuunalise 
pöörlemisega mootori otselülitus toitevõrku on näidatud joonisel 4.1. Mootori ja juhtnuppude 
toiteahelad pingestatakse lülitiga Q, milleks tavaliselt on kaitselüliti . Mootori käivitamine  
toimub vajutamisega surunupplülitile SK, mis sulgeb kontaktori lülitusmagneti mähise K 
vooluahela . Kontaktori jõukontaktid K1 ja abikontakt K2 sulguvad ning mootor käivitub. 
Tänu abikontakti K2 sulgumisele jääb kontaktori  mähis K pingestatuks ka pärast seda kui 
surunupplüliti SK vabastatakse ja selle kontakt avaneb . Mootori väljalülitamiseks tuleb 
vajutada  surunupplülitile SP, mille kontakti avanemisel katkeb kontaktori mähise K toiteahel  
ning kontaktori kontaktid K1 ja K2 avanevad . Mootor seiskub vaba väljajooksuga. Mootori 
kaitse liigkoormuse ja lühiste eest tagatakse sulavkaitsmete ja/või kaitselülitiga.  
 
 
 
U  V  W 
N 
 
 
Q 
 
F1…F3 
SP
SK
K 
 
 
Juhtnupp 
Sulavkaitse 
 
 
 
K2 
 
K1 
3~ 
M 
 
 
 
 
 
Kontaktor 
Relee  
 
Joonis 4.1. Asünkroonmootori lihtne käivitus-peatamislülitus ja selles kasutatavad komponendid 
 
 
Toitevõrkudes kasutatakse kolmefaasilise süsteemi puhul 5-juhilist juhistikusüsteemi, milles 
peale liinijuhtide L1, L2, L3 on kasutusel neutraaljuht N ja maandusjuht PE (protection 
earth). Tähtühenduse puhul ühendatakse neutraaljuht mõnikord tähe keskpunktiga (nt pingete 
sümmeetria tagamiseks). Maandusjuht ühendatakse inimeste ohutuse tagamiseks 
 111
elektrimasina või muu elektriseadme kerega (joonis 4.2). Elektrimasina staatorimähis võib 
olla ühendatud kas täht- või kolmnurklülitusse. Tähtühenduse puhul toidetakse faasimähist 
faasipingega, kolmnurkühenduse puhul liinipingega. Kuna liinipinge on faasipingest  3  
korda suurem, siis on ka kolmnurklülituses faasimähise vool sama võrgupinge juures  3  
korda suurem kui tähtlülituse puhul. Et vältida masina riknemist, tuleb mootori valikul  ja 
paigaldamisel jälgida tema mähiste lülitust ning sellele vastavat nimipinget.  
 
 
 L1 
L1 
L2 
L2 
L3 
L3 
N 
Kaitselüliti
N 
Kaitselüliti
PE 
PE
U1
V1
W1 
U1 
V1 
W1 
U2
V2 
W2 
U2
V2 
W2 
 
 
Joonis 4.2. Vahelduvvoolumasina staatorimähiste täht- ja kolmnurklülitus 
 
 
Reversiivne ehk mõlemasuunalise pöörlemisega mootori otselülitus toitevõrku on näidatud 
joonisel 4.3. Mootori ja juhtnuppude toiteahelad pingestatakse lülitiga Q, milleks tavaliselt on 
kaitselüliti. Mootori käivitamine edasisuunas toimub vajutamisega surunupplülitile SK1, mis 
sulgeb kontaktori lülitusmagneti mähise K1 vooluahela. Kontaktori jõukontaktid K1.1 ja 
abikontakt  K1.2 sulguvad ning mootor käivitub. Tänu abikontakti K1.2 sulgumisele jääb 
kontaktori mähis K1 pingestatuks ka pärast seda kui surunupplüliti SK1 vabastatakse ja selle 
kontakt avaneb. Mootori väljalülitamiseks tuleb vajutada surunupplülitile SP, mille kontakti 
avanemisel katkeb kontaktori mähise K1 toiteahel ning kontaktori kontaktid K1.1 ja K1.2 
avanevad. Mootori toiteahel katkeb ja mootor seiskub vaba väljajooksuga.  
 
Mootori käivitamine tagasisuunas toimub vajutamisega surunupplülitile SK2, mis sulgeb 
kontaktori lülitusmagneti mähise K2 vooluahela. Kontaktori jõukontaktid K2.1 ja abikontakt 
K2.2 sulguvad ning mootor käivitub. Pöörlemine vastassuunas saavutatakse faasijärjestuse 
muutmisega. Abikontakti K2.2 sulgumise tõttu jääb kontaktori mähis K2 pingestatuks ka 
pärast seda kui surunupplüliti SK2 vabastatakse ja selle kontakt avaneb. Mootori 
väljalülitamiseks tuleb vajutada surunupplülitile SP, mille kontakti avanemisel katkeb 
kontaktori mähise K2 toiteahel ning kontaktori kontaktid K2.1 ja K2.2 avanevad. Mootori 
toiteahel katkeb ja mootor seiskub vaba väljajooksuga. 
 
Edasisuuna nupplüliti kontakt SK1.2 on mehaaniliselt seotud sama nupu kontaktiga SK1.1. 
Tänu sellele tekitatakse elektriline blokeering, mis ei võimalda samaaegselt sisse lülitada 
kahte kontaktorit korraga (mille tagajärjel tekiks toiteahela lühis), sest edasisuuna nupu 
vajutamisel katkestab kontakt SK1.2 teise kontaktori mähise K2 toiteahela. Sama toimub ka 
vastupidi. Tagasisuuna nupplüliti vajutamisel katkestab kontakt SK2.2 esimese kontaktori 
mähise K1 toiteahela. Oluline veel see, et konkureeriva ahela katkestamine toimuks enne 
 112
soovitud ahela sulgumist. Mootori kaitse liigkoormuse ja lühiste eest tagatakse sulavkaitsmete 
ja/või kaitselülitiga.  
 
  U  V  W 
N 
Q 
SP
SK1.1
K1 
SK2.2 
K2.2
F1…F3 
K1.2
SK2.1
K2 
SK1.2
K1.1 
K2.1 
NKR 
M 
 
 
Joonis 4.3. Asünkroonmootori reversiivne otselülitus toitevõrku 
 
 
Reversiivset lülitust võidakse kasutada ka asünkroonmootori vastulülituspidurduseks. 
Seejuures tuleb arvestada, et pöörleva masina faasijärjestuse muutmisel tekib staatorimähistes 
suur (5…7 kordne) nimivool. Mootor pidurdub järsult, kuid mootori peatamiseks tuleb selle 
nullkiirusel toitepinge välja lülitada. Käsitsi on nullkiirushetke tabamine mootori peatamiseks 
praktiliselt võimatu. Selleks otstarbeks saab kasutada mootori võllile ühendatud 
nullkiirusreleesid, mille kontaktid lülituvad kiiruse nullhetkel ümber ning peatavad mootori. 
Nullkiirusrelee kontaktide ühendus mootori käivitus-peatamislülituses sõltub relee ehitusest 
ning antud juhul pole seda näidatud. Moodsamate ajamite puhul võivad nullkiirusrelee 
kontaktid olla ajamit juhtiva programmeeritava kontrolleri sisendahelas.  
 
Asünkroonmootori lihtsa otselülituse puhul tekitab kõige enam probleeme mootori kaitse. 
Joonistel näidatud kaitselüliti ja sulavkaitsmed ei taga alati mootori kindlat kaitset kõigis 
võimalikes talitlusviisides.  
 
Kolmefaasiliste vahelduvvoolumootorite jõuahelate lülitusi saab kujutada ühe- ja kolmejoone 
skeemidel (joonis 4.4). Esimesel juhul lisatakse faaside arvu tähisena ühendustele kolm 
rööpset kriipsu. Joonisel 4.4 on näidatud eraldi kaitselüliti termo - ja liigvooluvabastid.  
 
Joonisel 4.5 on näidatud vahelduvvoolumootori staatorimähise täht- kolmnurk  
ümberlülitusskeem. Tähtlülituse korral on suletud kontaktori Q11 ja Q13 kontaktid, 
kolmnurklülituse puhul aga kontaktorite Q11 ja Q12 kontaktid. Jõuahelasse lülitatud 
sulavkaitsmete ja termorelee asemel võib kasutada ka termo- ja liigvooluvabastiga 
kaitselülitit. 
 113
 
 
Toiteliin 
Termo- ja 
li gvooluvabastiga 
kaitselüliti 
Reversiiv -
lülituse 
kontaktor 
Mootor 
 
 
Joonis 4.4. Kolmefaasilise mootori jõuahelate kujutamine ühe- ja kolmejoone skeemil. 
 
 
 
 
 
Toiteliin 
Sulavkaitsmed 
või kaitselüliti 
Kontaktorid 
 
Mootorikaitselüliti 
 
Termorelee 
 
Mootor 
Aegrelee  
 
 
 
Joonis 4.5. Mootori staatorimähiste automaatne  täht-kolmnurk ümberlülitus, mootorikaitselüliti ja aegrelee. 
 
 114
Mootori juhtimine programmeeritava kontrolleriga 
 
Tänapäeval kasutatakse relee-kontaktorjuhtimise asemel sageli programeeritava kontrolleriga 
juhtimist. Sel juhul realiseeritakse kogu juhtimisloogika kontrolleri programmiga, kusjuures  
programmeerimiseks saab kasutada erinevaid mooduseid. Joonisel 4.6 on näidatud mootori 
käivituslülituse (a) programmeerimine loogikakontrolleris kontaktaseskeemi (b), loogika -
skeemi (c) ja käsulisti (d) abil. Programmi  koostaja saab valida endale kõige sobivama 
programmeerimismooduse, kusjuures kontrolleri valmisprogrammi saab automaatselt 
teisendada soovitud kujule . Käivitusnupule S1 vastab kontrolleri sisendsignaal E 0.0 ning 
peatamisnupule signaal E0.1. Kontaktori K1 olekule vastab kontrolleri väljundsignaal A 1.0. 
 
 
a 
b
d
U ( 
E 0.0 E 0.1
A 1.0
O E 0.0 
O A 1.0 
S1 
K1.1 
) 
A 1.0
U E 0.1 
= A 1.0 
END 
S2 
c
E 0.0
≥1
A 1.0
K1 
A 1.0
E 0.1
 
 
Joonis 4.6. Mootori käivituslülituse programmeerimine loogikakontrolleris: elektriskeem (a),  
kontaktaseskeem (b), loogikaskeem (c) ja käsulist (d) 
 
 
Programmeeritav kontroller kujutab endast spetsialiseeritud mikroarvutit, mis võib olla 
valmistatud kompaktkontrollerina (joonis 4.7, a) või moodulkontrollerina (joonis 4.7, b). 
Kompaktkontroller paigaldatakse juhtimiskooste liistule, moodulkontrolleri moodulid 
valmistatakse trükkplaadikoostetena ning paigaldatakse kere raamis olevatesse pesadesse.  
 
a 
b 
 
 
 
 
Joonis 4.7. programmeeritava kontrolleri  väliskuju : kompaktkontroller (a) ja moodulkontroller (b) 
 115
4.2. Reostaatkäivitus, -pidurdus ja -reguleerimine 
 
 
Mootori voolu piiramiseks, sujuvaks kiirendamiseks ja aeglustamiseks on traditsiooniliselt 
kasutatud reostaatkäivitust ja reostaatpidurdust. Samuti saab reostaate kasutada mootori 
kiiruse reguleerimiseks. Reostaatkäivitus, -pidurdus ja -reguleerimine olid valdavalt kasutusel 
pooljuhtmuundurite eelsel ajal, mil masina toitepinge ja/või sageduse reguleerimine oli seotud 
suurte raskustega. Alalisvoolumasina reostaatkäivitust, -reguleerimist ja -pidurdust võimaldav 
lülitus on näidatud joonisel 4.8. Mootori ankruahelasse on lülitatud takistid  R1,  R2 ja R3. 
Ankruahela summaarne takistus  R
= R + R + R + R . Mootori käivitusvool on 
a sum
a
1
2
3
pöördvõrdeline ankruahela takistusega.  I = U R
. Takistuse suurenemisel väheneb 
a
a
a sum
vooluga võrdeliselt ka mootori moment T = k ΦI , kus k
m
m
a
m on masina ehitusest konstant 
tegur Ф on magnetvoog . Mootori käivitamisel lülitatakse algul ankruga jadamisi kõik takistid 
ning käivitamine toimub vastavalt mootori tunnusjoonele 1, kuni vool väheneb läveni I1. 
Seejärel sulgub kontakt K1, ankruahela takistus väheneb ning käivitus jätkub vastavalt 
mootori tunnusjoonele 2. Voolu vähenemisel läveni I1 sulgub kontakt K2 ning 
käivitusprotsess jätkub vastavalt tunnusjoonele 3. Viimasena sulgub kontakt K3 ning mootori 
talitlus jätkub voolu-kiiruse loomulikul tunnusjoonel. Takistite astmelise lülitamise asemel 
saab kasutada ka sujuvalt liugkontaktiga reguleeritavaid takisteid. Suurtel vooludel ja 
võimsustel on reguleeritavate takistite kasutamine liugkontakti väikese töökindluse tõttu 
raskendatud. 
 
Alalisvoolumootori reostaatpidurdusel lahutatakse mootor kontakti K abil toiteahelast ning 
lülitatakse kontaktiga K4 sisse pidurdustakisti Rp. Pöörlev masin alustab tööd generaatorina, 
voolu suund muutub vastupidiseks ning kiirus väheneb vastavalt pidurdustunnusjoonele 4. 
Pidurdamise intensiivsus sõltub pidurdustakistuse ja ankruvoolu suurusest .  
 
 
 
a)
b) 
ω
S 
ωn 
K 
A1 
ω1 
3  R3 
ω
F 
2 
E1 
E2 
2 
K4
ω3 
R2+R3 
M 
K1 
R
K2 K3 
p 
1 
Rp 
R1+R2+R3 
A2 
R
In 
I1 
I2 
I
1 
R2 
R3 
a 
 
Joonis 4.8. Alalisvoolumootori reostaatkäivitus või kiiruse reostaatreguleerimine 
 
 
Alalisvoolumootori pöörlemissuunda saab muuta voolu suuna muutmisega kas ankru- või 
ergutusmähises. Selleks kasutatakse sildlülitusi (joonis 4.9). Edasisuunas pöörlemisel on 
suletud edasisuuna kontaktori kontaktid KE1 ja KE2 ning tagasisuunas pöörlemisel vastavalt 
tagasisuuna kontaktori kontaktid KT1 ja KT2. Kui samaaegselt muuta voolu suunda nii 
ankru- kui ka ergutusmähises, siis mootori pöörlemissuund ei muutu. See tõsiasi on nii alalis - 
 116
kui ka vahelduvvooluvõrgust toidetavate universaalmootorite tööpõhimõtte aluseks. Joonisel 
näidatud mootorite pöörlemiskiirust nimikiirusest allapoole saab reguleerida ankruahelasse 
lülitatud takistiga R1reg. Mootorite kiirust nimikiirusest ülespoole saab reguleerida 
ergutusvoolu vähendamise ja magnetvälja nõrgendamisega takistiga R2reg. 
 
 
 a) 
b)
Ua 
Uerg
Uerg
Ua 
S1 
S2
S2
S1
R1reg 
R2reg
R2reg
R1reg 
KE1
KT2 
KE1
KT2
A1 
E1
E1 
E2
A1 
M 
KT1
KE2
M 
A2 
KT1 
KE2 
E2 
A2   
 
Joonis 4.9. Sõltumatu  ergutusega mootori pöörlemissuuna muutmine ankrumähise (a) või ergutusmähise (b) 
ümberlülitamisega 
 
 
Jadaergutusega alalisvoolumootori reverseeritav juhtimislülitus on näidatud joonisel 4.10. 
Pöörlemissuuna muutmine toimub ankrumähise ümberlülitamisega. Ergutusvoolu suund jääb 
seejuures samaks. Jadaergutusega mootorid on kasutusel elektersõidukite veoajamites.  
 
  a) 
Ua
S 
R1reg 
KE1
KT2
A1
M
E1
E2
A2
KT1
KE2
 
 
Joonis 4.10. Jadaergutusega mootori pöörlemissuuna muutmine ankrumähise ümberlülitamisega 
 
 
Reostaatkäivituse ja reostaatreguleerimise näiteks on ka faasirootoriga vahelduvvoolumootori 
juhtimislülitus (joonis 4.11). Mootori rootoriahelasse on lülitatud takistid R1 ja R2, mida 
lühistatakse kontaktidega K1, K2 ja K3. Kahe takistuse R1 + R2 jadaühendusele vastab 
mootori mehaaniline tunnusjoon 1 (joonis 4.8, b). Suletud kontaktide K2 puhul jääb 
rootoriahelasse takisti R2, millele vastab mehaaniline tunnusjoon 2. Suletud kontaktide K3 
puhul on rootoriahel lühistatud millele vastab mootori loomulik mehaaniline tunnusjoon 3. 
Mootori reostaatkäivitamisel suletakse kontakte K1…K3 kas sõltuvalt ajast, voolust või 
 117
momendist. Mootori tööpunkti muutumine mehaanilistel tunnusjoontel 1…3 on joonisel 
näidatud nooltega .  
 
 
U  V  W 
N 
a) 
b)
S 
ω
ωn 
3 
ω1 
ω2 
2 
M 
R2 
1 
K3.1 
K3.2 
R
R
1+R2 
21 
R22
R23 
K2.1 
K2.2 
Tn T1
T2
T 
R11 
R12
R13 
K1.1 
K1.2 
 
 
Joonis 4.11. Faasirootoriga asünkroonmootori käivitamine või kiiruse reostaatreguleerimine 
 
 
Faasirootoriga mootorid on peamiselt kasutusel eriti võimsates ajamites (üle 1 MW). 
Seepärast peavad ka rootoriahelasse lülitatud takistid ja kontaktid taluma  väga suuri voolusid. 
Probleemiks on ka takistites eralduva soojuse hajutamine. Nende probleemide lahendamiseks 
kasutatakse rootoriahelas õlijahutusega reostaate ning vedelikreostaate, mille puhul 
takistuseks on reguleeritava pikkusega vedelikusammas. Väiksematel võimsustel 
valmistatakse resistorid ja reostaadid isoleeralusele keritud takistustraadist, isolaatoritele 
paigaldatud metallribadest või plaatidest.  
 
 
 
 
Vedelikreostaadi tööpõhimõte
Koonilised 
elektroodid  
Juhtimine 
Reguleeritav 
Pump
nivoo 
Vedelikupaak 
 
 
 118
4.3. Reostaat - ja impulssreguleerimine 
 
 
Koormuse pinge ja voolu reguleerimiseks kasutatakse reostaate ja lülititalitluses 
pooljuhtseadiseid. Lüliti eeliseks võrreldes pidevatoimelise regulaatoriga, nt. reguleeritava 
takisti või võimenditalitluses transistoriga, on väiksem energiakadu (joonis 4.12).  
 
 a) 
b) 
i1 
i1 
i2 
R 
i2 
Ud 
Ud
RL 
RL
ir 
 
 
Joonis 4.12. Koormuse pinge ja voolu reguleerimine: a) reostaadiga, b) lülitiga 
 
 
Koormuse RL pinge ja voolu reguleerimisel reostaadiga R jaguneb toiteallikast tarbitav vool 
regulaatori ja koormusvooluks i1 = ir + i2. Kui reguleerida koormuse pinget pooleni (q = 0,5) 
toiteallika pingest, on regulaatori poolt tarbitav võimsus võrdne koormusele langeva  
võimsusega, s.t. pool tarbitavast energiast läheb kaduma regulaatoris. 
 
2
P
= q R
reg
1
i + (1 − q)
2
R i = q R
r
(i + i
r
)2
2
+ (1− q)
2
2
R i = R i
r
L 2 . (4.1) 
 
Sama võimsusbilanss kehtib ka siis, kui regulaatorina kasutatakse pidevtalitluses transistori. 
Järelikult, võimsuse (s.t. pinge ja voolu) pidevatoimeline reguleerimine sobib vaid juhul kui 
tarbitav võimsus on väike ning sellest tulenevalt pole ka kadude suurus oluline. Jõuseadmete 
puhul tekivad pidevatoimelisel reguleerimisel alati suured kaod, mistõttu pidevreguleerimist 
püütakse vältida. Niisugune reguleerimisviis on jäänud kasutusele vaid üksikjuhtudel, nt. 
vanemat tüüpi alalisvooluajamites, kus mootori ankruahelasse on lülitatud reostaadid.  
 
Tänapäeval on energiasäästu saavutamiseks peaaegu kõikides jõuseadmetes hakatud 
rakendama koormuspinge ja -voolu impulssreguleerimist lüliti abil. Levinum 
impulssreguleerimise viis on pulsilaiusmodulatsioon (pulse width modulation, PWM), mille 
puhul on konstantse sisendpinge korral regulaatori väljundpinge keskväärtus võrdeline 
impulsside laiusega (joonis 4.13). Sujuva reguleerimise saavutamiseks peab lüliti 
kommutatsioonisagedus olema küllalt suur. Niisugusteks lülititeks sobivad kõige paremine 
suure toimekiirusega jõupooljuhtseadised.   
 
Aktiivkoormuse sisse- ja väljalülitamisel probleeme ei teki, sest ahela pinged ja voolud on 
võrdelised ahela aktiivtakistusega. Hoopis tülikam on sisse- ja väljalülitada ahelaid, mis 
sisaldavad reaktiivkomponente, nt. energiat salvestavaid kondensaatoreid ja/või induktiivsusi. 
Sel juhul peab lüliti taluma suuri voolutõukeid mahtuvusliku koormuse sisselülitamisel või 
suuri pingeimpulsse induktiivkoormuse väljalülitamisel. Tuleb arvestada ka seda, et ideaalset 
aktiivkoormust pole tegelikult olemas ja igas reaalses elektiahelas on alati olemas teatud 
mahtuvused (nt. isolatsioonimahtuvus) ja induktiivsused (nt. juhtide puisteinduktiivsus). 
Lüliti kommutatsiooniprotsess on vaadeldav energiamuundusprotsessina, mil kommutatsiooni 
 119
kestel toimub energia ümberpaigutumine ahela ühest komponendist teise. Induktiivkoormuse 
puhul erineb voolukõver iL oluliselt pingekõverast (joonis 4.13) 
 
 
 
t
U
i 
tp 
i
kesk  = ti / (ti + tp)
U 
L 
t 
 
 
Joonis 4.13. Pulsilaiusmodulatsiooni põhimõte 
 
 
Näiteks, induktiivse ahela sisselülitamisel salvestatakse ahela induktiivsusesse energia  
WL = Li2/2 ja mahtuvusse energia WC = Cu2/2. Ahela katkestamisel toimub nende energiate  
ümberjaotumine ning soojusena hajumine aktiivkomponentides. Neid nähtusi tuntakse 
kommutatsiooni siirdeprotsessidena (joonis 4.14). Need protsessid võivad olla nii võnkelise 
(1) kui ka aperioodilise (2) iseloomuga sõltuvalt ahela RLC parameetritest. Niisuguste 
siirdeprotsesside tulemusena moondub nelinurkimpulsside kuju ning tekivad muundurites 
kommutatsioonikaod. Kuna võnkeliste protsesside puhul võib pinge kahekordistuda, tekib 
pooljuhtmuundurites kommutatsioonist põhjustatud liigpingete oht. Seepärast on 
jõupooljuhtlülitid varustatud mitmesuguste (liigpinge)kaitseahelatega (snubber circuit ), mille 
ülesandeks on kommutatsioonienergia summutamine või ümberjaotamine ahela teistele 
komponentidele.  
 
1
2
t
 
Joonis 4.14. Kommutatsiooni  siirdeprotsessid  
 
 
Kommutatsiooniprotsesside iseloom ja jõupooljuhtlülitite ehitus sõltuvad suurel määral 
kasutatavast toitepingest (kas alalis- või  vahelduvpinge ), koormusest ( aktiiv -, induktiiv -, 
mahtuvus - või elektromotoorjõu generaatorkoormus), toite- ja koormusahela faaside arvust 
(ühe- või kolmefaasiline toide), kasutatavate jõupooljuhtseadiste liigist, aga samuti nende 
kaitse- ja juhtimisahelatest. Võimalike variantide mitmekesisuse tõttu on kasutusel väga 
erinevad jõupooljuhtidel põhinevad jõuahelate lülitusseadmed.  
 
Liigpingekaitseahelad 
 
Lüliti kontaktide lahutamisel või pooljuhi (transistori, dioodi) sulgumisel tekib suur 
voolumuutus di/dt, mis induktiivses ahelas kutsub esile pinge u = −L di/dt. Kuna niisugune 
pinge võib osutuda küllaltki suureks, siis nimetatakse kommutatsiooniprotsessi tõttu tekkinud 
pingeimpulsse kommutatsiooni liigpingeteks . Liigpingeid saab vähendada RC-ahelatega 
(joonis 4.15). 
 120
 
 
 
 
R 
C 
C 
R
C 
K 
K 
V
K 
R 
R 
V 
 
 
 
 
Joonis 4.15. Liigpingekaitselülitused:  
a) RC-ahel, b) RC-ahel koos varistoriga, c) RCD-ahel 
 
 
Jada ja rööpühendus  
Jada- või rööpühendust kasutatakse juhul kui muunduris jõupooljuhile langevad pinged või 
neid läbivad voolud ületavad tööstuslikult toodetavatele või kasutatavatele 
jõupooljuhtseadistele lubatud maksimaalseid pingeid või voolusid, s.t. kui üksikventiilidega 
pole võimalik luua nõutavate tehniliste omadustega muundurit.  
 
Jõupooljuhtide  jadaühenduse puhul on suurimaks probleemiks pingete võrdse jagunemise 
tagamine jõupooljuhtide ahelas nii nende suletud olekus kui ka kommutatsiooniprotsessi 
kestel. Seepärast tuleb pinged ühtlustada nii staatilistes kui ka dünaamilistes režiimides. 
Suletud jõupooljuhtide pingeid saab ühtlustada rööptakistite ahelaga. 
Kommutatsiooniprotsessi kestel saab pingeid ühtlustada RC lülituste ahelaga, mis ühtlasi 
piiravad pinge kasvamise kiirust jõupooljuhtidel.  
 
Jõupooljuhtide  rööpühenduse puhul tuleb valida ühesuguste päri-tunnusjoontega 
jõupooljuhid 
 
 
Rr 
C 
R 
   
 
 
Joonis 4.16. Jõupooljuhtide pingeteühtlustamine jadalülituse puhul ja võimsa dioodi välisilme 
 
 
Jõutüristoride jada- ja rööpühendusel on probleemid üldiselt samasugused nagu jõudioodide 
jada- ja rööpühenduste puhul. Peale selle on tarvis tagada mitme türistori samaaegne 
avanemine ja sulgumine , et üksik türistor  ei peaks taluma kogu ahela pinget või voolu. 
Jadaühenduse puhul vähendatakse ühele türistorile langevat arvutuslikku vastupinget u. 10 % 
võrra. Rööpühendusel tuleb üksiku  türistori arvutuslikku voolu väärtust vähendada 20 kuni  
30 % võrra.  
 121
4.4. Pooljuhtalaldiga ajamid 
 
 
Alaldi abil muundatakse siinuseline vahelduvpinge pulseerivaks alalispingeks. Alaldid võivad 
olla tüüritavad või mittetüüritavad. Mittetüüritav alaldi koosneb dioodidest, tüüritav alaldi 
türistoridest või transistoridest. Kasutatakse ka osaliselt tüüritavaid alaldeid, milles osa 
ventiilidest on dioodid , osa türistorid. Pooljuhtmuundurite põhilülitused, sealhulgas alaldid ja 
vaheldid, on standardiseeritud  ning neile on omistatud vastavad tähised, nt. poolperioodalaldi  
puhul M1. 
 
Tüüritavate alaldite väljundpinget juhitakse türistoride sisselülitamishetke ehk tüürnurga 
muutmisega. Vahelduvpingega toitmisel saab türistor avaneda positiivse anoodpinge 
olemasolu korral, s.t. pinge positiivse poollaine ajal. Türistor sulgub pärast seda kui vool 
türistoris on vähenenud allapoole hoidevoolu väärtust. Vahelduvvooluvõrgus toimub see 
pinge negatiivse poollaine ajal, mil ka vool väheneb nullini ja muudab seejärel suunda. 
Türistori tüürnurka määratakse siinuskõveral alates hetkest, mil antud türistoril tekib 
positiivne anoodpinge. Ühefaasiliste alaldite korral on selleks siinuspinge nullhetk. 
Kolmefaasiliste alaldite puhul sõltub faasinurga alghetk ja reguleerimisvahemik alaldi 
skeemist. Voolukõvera kuju, nullhetk ja sellest tulenev türistori sulgumishetk sõltuvad 
koormuse iseloomust. Aktiivkoormuse korral langeb voolukõver kokku pingekõveraga. 
Reaktiivkoormuse, nt. induktiivsuse olemasolu korral tekib pinge ja voolu vaheline faasinihe , 
türistorlülitiga ahelas moonutub voolukõvera kuju ning voolukõvera nullhetk saabub 
pingekõvera nullhetkest hiljem.  
 
Ühefaasiline poolperioodalaldi (standardtähistus M1) koosneb ainult ühest pooljuhtdioodist 
või -türistorist (joonis 4.17). Seda kasutatakse praktikas harva, sest tema väljundpinge 
pulsatsioon on väga suur. Alaldatud pinge Ua keskväärtus aktiivkoormusel sõltub tüürnurgast 
α vastavalt avaldisele  
 
1
U =
E
E sinωt dω
2
t =
m
) (4.3) 
a
∫
E
2m
(cosπ
α )
2
cos
2 (1 cosα
2
2
2
 
Aktiiv-induktiivkoormusel (joonis 4.18) jääb türistor avatuks ka negatiivse anoodpinge korral 
niikauaks, kuni vool muutub nulliks. Alaldi väljundis on ka pinge negatiivse poollaine lõigud.  
π γ
1 +
U =
E
E
E sinωt dω
2
t =
m
), (4.4) 
a
∫ 2m
( π
cos(
γ )
α )
2
cos
2 (
cos(
γ ) cosα
2
2
2
 
kus nurk γ sõltub koormuse iseloomust – induktiiv-  ja aktiivtakistuse suhtest .  
 
α 
I1 
I2 = Ia 
Ra La
U1 
E2
Ua
E 
Ue
  
 
Joonis 4.17. Ühefaasilise poolperioodalaldiga alalisvooluajam ja kruvikinnitusega türistor 
 
 122
Voolukõvera kuju arvutatakse diferentsiaalvõrrandist 4.5 alates ajahetkest  t = α /ω . 
di
E sin( t
ω ) = L + Ri . (4.5) 
2m
dt
 
R
− t
L
i = I sin( t
ω −ϕ) + I sinϕ⋅exp ,  
m
m
L
E
kus ϕ =  arctan
 ja 
2
I
m
 
R
m
2
2
R + ( L
ω )
 
  ua 
ua 
E
γ
t
t 
α 
λ 
ia 
ia 
t
t 
 
 
Joonis 4.18. Poolperiood  alaldi väljundpinge ja –voolu  diagrammid  aktiiv-induktiivkoormusel (a) ning 
vastuelektromotoorjõu puhul (b) 
 
 
Suure induktiivsusega koormuse puhul kui ωL  >>  R, arvutatakse pinge Ua ligikaudselt 
valemiga:  
2E2
U ≅
cosα . (4.6) 
a
 
Ühefaasiline keskväljavõttega alaldi (M2). kujutab endast põhimõtteliselt kahe 
poolperioodalaldi M1 rööpühendust (joonis 4.19), kusjuures nende sisendpinged on 
vastufaasis. Alaldi väljundpinge pulseerib toitepinge kahekordse sagedusega. Tüüritav M2C 
tüüpi lülitus võib töötada nii reguleeritava alaldina kui ka võrguga sünkroniseeritud vaheldina. 
 
Alaldatud pinge ud keskväärtus aktiivkoormusel sõltub tüürnurgast α vastavalt avaldisele  
2 2
E
U
) (4.7) 
a
(1+ cosα
α 
I21 
I1 
Ra La
E21 
VD
E
Uv 
U
Ue
a
E22 
α 
I22 
 
 
Joonis 4.19. Ühefaasilise keskväljavõttega alaldiga  ajam   
 
 123
Aktiiv-induktiivkoormusel (joonis 4.20) sõltub alaldatud pinge keskväärtus koormusvoolu 
iseloomust. Eristatakse katkevvoolutalitlust ja pidevvoolutalitlust. Katkevvoolutalitluse puhul 
koosnevad nii pinge- kui ka voolukõver üksikutest impulssidest, mille kestus sõltub 
koormusahela induktiivsusest. Pidevvoolutalitluse korral silub koormusahela  induktiivsus  
voolu sedavõrd , et voolukõver osutub pidevaks. Väljundpinge keskväärtus aktiiv-
induktiivkoormusel ja pidevvoolutalitluses arvutatakse eeltoodud valemiga (4.7). 
Väljundpinge ja voolu kuju mõjutab ka koormusahelas olev vastuelektromotoorjõu allikas, nt. 
pöörleva mootori vastuelektromotoorjõud. 
 
 
  ua 
ua 
E 
γ 
t
t 
α 
λ 
α 
ia 
ia 
t
t 
 
 
Joonis 4.20. Ühefaasilise keskväljavõttega alaldi pinge- ja vooludiagrammid 
 
 
Kolmefaasiline keskväljavõttega alaldi (M3) kujutab endast kolme ühefaasilisi alaldi 
rööplülitust (joonis 4.21), kusjuures neid alaldeid toidetakse kolmefaasilise toitevõrgu eri 
faasidest . Märkigem, et kolmefaasilise süsteemi faasipinged on üksteise suhtes 120° võrra 
nihutatud. 
 
 
e21
i
V1 
11 
i21
ia 
e22
V2 
i
Ra  La 
12 
i22
VD
e
E 
23
V3 
i
13 
i23
u
Ue 
a
u1 
 
 
Joonis 4.21. Kolmefaasilise keskväljavõttega alaldiga ajam  
 
 
Induktiivse koormuse korral jätkub vool türistoris ka pärast seda kui pinge türistoril on 
muutnud oma märki. Seetõttu ei sulgu türistor pinge nullhetkel, vaid jääb avatuks ka pärast 
seda. Näiteks joonisel 4.21 jääb türistor V1 avatuks ka pärast seda kui järgmine türistor V2 
sisse lülitatakse. Voolu üleminekut ühest türistorist teise nimetatakse alaldi kommutat-
siooniprotsessiks (joonis 4.22). Kuna kahe faasi türistorid on korraga avatud, on sisuliselt 
tegemist kahe faasi lühisega ning väljundpingeks on kahe faasipinge aritmeetiline keskmine 
väärtus. Kommutatsiooniprotsessi kestus sõltub ahela induktiivsusest ning voolu suurusest. 
Protsessi tulemusena väheneb ka alaldi väljundpinge keskväärtus. Alljärgnevalt on esitatud 
mõned olulised kolmefaasilise keskväljavõttega alaldi tehniliste näitajate arvutusvalemid. 
 124
 
 
α = π/3 
α 
μ 
ua 
ua 
E 
t
t 
ia 
ia 
V3 
V1 
V2 
V3 
t
2π/3 
2π/3 
2π/3 
2π/3 
2π/3 
2π/3 
t 
 
 
Joonis 4.22. Kolmefaasilise keskväljavõttega alaldi M3 pingete ja voolude diagrammid aktiiv-
induktiivkoormusel, kui α =60º , μ =0º (a) ning α =40º , μ =20º (b) 
 
 
Ventiili voolu kesk- ja  efektiivväärtus  
I
I
a
I
;  
a
I
= I =
. (4.8) 
Vkesk
3
Vef
2
3
Vastupinge suurim väärtus ventiili suletud olekus võrdub liinipinge amplituudväärtusega. 
Ventiili vastupinge sõltuvalt dioodalaldi väljundpingest (mootori ankrupingest) 
U
= 2 U   
(4.9) 
Vvp
a
3
Toitetrafo sekundaarpinge  
2π
E =
U  (4.10) 
2
a
3 6
Toitetrafo primaarpinge ja primaarvool ideaalse trafo korral 
2π
2 I
U = wE = w
U ; 
I
a
 (4.11) 
1
2
a
3 6
1
3 w
Toitetrafo sekundaarvõimsus 
2π
Ia
S = 3
U
≈ ,
1 48 U I  (4.12) 
2
a
a
a
3 6
3
Toitetrafo primaarmähise näivvõimsus  
2π
2Ia
S = w
3
U
≈ ,
1 21U I  (4.13) 
1
a
a
a
3 6
w
Trafo nimivõimsus on sekundaar - ja primaarvõimsuse aritmeetiline keskmine. Alaldi M3 
võimsustegur  
U I
1
cosϕ = a a =
= 83
0
 (4.14) 
S
1 21
1
 125
Ühefaasiline sildalaldi  (B2) on vaadeldav kahe ühefaasilise keskväljavõttega alaldi 
jadalülitusena (joonis 4.23), kusjuures kaks ventiili on ühise katoodiga ja ülejäänud kaks ühise 
anoodiga lülituses.  
 
 
α 
α 
i
V1
V3
p 
is 
Ra La
VD
up 
us 
E
Ue 
Ua
α 
α 
V4
V2
 
 
Joonis 4.23. Ühefaasilise sildalaldiga ajam 
 
 
 
a 
b 
ua 
ua
E 
γ
t
t 
α 
λ 
ia 
ia 
t
t 
 
Joonis 4.24 Ühefaasilise sildalaldi B2 pingete ja voolude diagrammid  
kui tüürnurk α=90°: aktiiv-induktiivkoormusel (a) ja vastuelektromotoorjõu korral (b) 
 
 
Ühefaasilise sildalaldi ventiili vastupinge on alaldiga M2 võrreldes 2 korda väiksem sest 
ventiilid töötavad paarikaupa jadamisi. Ventiili voolu kesk- ja efektiivväärtus 
I
I
a
I
;  
a
I
. (4.15) 
Vkesk
2
Vef
2
Trafo võimsus  
2
S = S =
U
11
1
2
U I
) (4.16) 
1
2
a a
(1 cosα
Alaldi B2 võimsustegur 
U I
1
cosϕ = a a =
= 9
0  (4.17) 
S
11
1
1
 126
Kolmefaasilist sildalaldit (B6) saab vaadelda kahe keskväljavõttega alaldi M3 jadalülitusena, 
kusjuures kolm ventiili on ühise katoodiga ja ülejäänud kolm ühise anoodiga lülituses. 
Järelikult on alaldi B6 väljundpinge 2 korda suurem kui keskväljavõttega alaldil M3. 
Väljundpinge pulsatsioon on samuti väiksem kui M3 alaldil, sest B6 alaldi väljundpinge 
perioodis on 6 pulssi (pulsilisus p = 6). Ventiilide tööjärjekord joonisel antud tähistuse korral 
on V1 - V6 - V3 - V2 - V5 - V4. Seejuures on korraga avatud vähemalt kaks ventiili. 
Koormusahela suure induktiivsuse korral jätkub ventiili päripidine vool ka negatiivse 
anoodpinge puhul ning ventiili sulgumine viivitub. Kuna järgnevate ventiilide avanedes pole 
eelnevalt töötanud ventiilid jõudnud veel sulguda, on võimalik, et korraga on alaldis 
kommutatsiooniprotsessi kestel avatud kolm või isegi neli ventiili. See tähendab, et katoodi- 
või anoodirühma ventiilidest on korraga avatud enam kui üks ning toimub voolu 
ümberlülitumine ühest faasist teise.  
 
 
V1
V3
V5
E21 
i
α 
α 
α 
p1 
is1
Ra  La 
up 
E22 
VD
ip2 
is2
E 
U
E
e 
23 
U
i
a
p3 
is3
V2
V4
V6
α 
α 
α 
 
 
Joonis 4.25. Kolmefaasilise sildalaldiga (B6) ajam 
 
 
 
U11 
U12
U13 
uv 
uv
V1 
V3
V5 
t
t 
V4 
V6 
V2 
V4 
α = π/6 
ua 
ua
E 
t
ia 
ia 
V1  V1  V3 V3  V5  V5 
V1 V1 V3 V3 V5  V5 
V4  V6  V6 V2  V2  V4 
V4 V6 V6 V2 V2  V4 
t
π/3  π/3  π/3
t 
 
 
Joonis 4.26. Kolmefaasilise sildalaldi B6 väljundpinge ja –voolu diagrammid  
 
 127
Kolmefaasilise sildalaldi ventiili vastupinge on alaldiga M3 võrreldes 2 korda väiksem, sest 
ventiilid töötavad paarikaupa jadamisi. Ventiili voolu kesk- ja efektiivväärtus 
I
I
a
I
;  
a
I
= I =
. (4.15) 
Vkesk
3
Vef
2
3
Trafo nimivõimsus 
 
S = S = 05
1
U I  (4.16) 
1
2
a
a
 
Alaldi B6 võimsustegur 
 
U I
1
cosϕ = a a =
= 95
0
 (4.17) 
S
05
1
1
 
Kolmefaasilisi sildalaldeid kasutatakse nende heade tehniliste omaduste (väike pulsatsioon, 
suur võimsustegur) tõttu kõige enam. Tänapäeval kasutatakse türistoridel põhinevaid 
sildalaldeid eelkõige väga võimsate alalisvooluajamite toiteks. Väiksema võimsusega ajamites 
kasutatakse mittejuhitavaid dioodalaldeid ning pinge reguleerimiseks eraldi 
pulsilaiusmuundureid. Mittetüüritavad dioodidel põhinevad sildalaldid on kasutusel ka 
alalisvoolu vahelüliga sagedusmuundurites. Dioodalaldite eeliseks on kindlasti nende lihtne 
ehitus ja väike hind, kuid puuduseks asjaolu, et need ei võimalda energiat võrku tagastada (nt. 
ajami generaatoritalitluse puhul).  
 
Tüüritavad alaldid võimaldavad energiat võrku tagastada, kui nende juhtimisel valida selleks 
sobiv tüürnurga väärtus. Väärib märkimist, et kolmefaasiline sildlülitus on kasutusel ka 
vaheldite põhilülitusena, kusjuures kommutatsioonielementideks sobivad nii türistorid kui ka 
transistorid . Seepärast võib väita, et sildlülituse näol on tegemist jõupooljuhttehnikas väga 
levinud universaalse muundusskeemiga, mida saab rakendada nii vahelduvpinge alaldamiseks 
kui ka alalispinge vaheldamiseks.   
 
Andmeid ajami toitetrafo ja alaldi ventiilide valikuks 
Tabel 4.1. 
Alaldi tüüp 
Trafo sekundaarpinge ja –vool  
Ventiili  
ning trafo võimsus 
pinge ja vool 
E2/Ua
I2/Ia
ST/Pa (η)? 
Uv max/Ua
Iv/Ia
Ühefaasiline  
2,23 1 3,09 
3,14  1 
poolperioodalaldi M1 
Ühefaasiline  
1,11 0,707 
1,48 Akt 
3,14 0,5 
keskväljavõttega alaldi M2 
1,35 
Ühefaasiline  
1,11 1,11 1,23 1,57  0,5 
sildalaldi B2 
Kolmefaasiline  
0,855 0,583  1,35  2,1  0,33 
keskväljavõttega alaldi M3 
Kolmefaasiline  
0,427 0,817  1,05  1,05  0,33 
sildalaldi B6 
 
 
 128
4.5. Vahelduvpingeregulaatoriga ajam 
 
 
Vahelduvpingeregulaator muundab pooljuhtlüliti abil võrgupinge efektiivväärtust. Selleks, et 
juhtida vahelduvvoolu, kasutatakse vahelduvpinge regulaatoris kahesuunalisi (nt. sümistore) 
või vastuparalleelselt ühendatud pooljuhtventiile (tavaliselt türistore). Ühefaasilisi 
vahelduvpingeregulaatoreid kasutatakse laialdaselt kodumasinate ja tööriistade, nt. 
elektritrellide, pesumasinate, tolmuimejate jms. universaalmootoritega ajamite kiiruse 
reguleerimiseks. Samuti kasutatakse vahelduvpingeregulaatoreid valgustuse reguleerimiseks. 
Vahelduvpingeregulaatorite peamiseks rakenduseks võimsates ajamites on sujuvkäivitid. 
 
 
Ühefaasiline vahelduvpingeregulaator (joonis 4.27, a) koosneb kahest vastuparalleelselt 
ühendatud türistorist. Pinge väärtust koormusel muudetakse türistoride avamishetke 
reguleerimisega faasijuhtimise põhimõttel. Suletavate pooljuhtventiilide puhul saab 
vahelduvpingeregulaatori juhtimiseks kasutada pulsilaiusmodulatsiooni põhimõtet. 
 
Kolmefaasiline vahelduvpingeregulaator (joonis 4.27, b) koosneb kolmest ühefaasilisest 
regulaatorist. Kasutatavatest skeemidest on enam levinud W3C regulaatori skeem. Kui 
koormuse keskpunkt on ühendatud neutraaljuhiga N, on kolmefaasilise pingeregulaatori 
reguleerimiskarakteristik identne ühefaasilise vahelduvpingeregulaatori omaga . Kui ühendust 
neutraaljuhiga pole, peavad türistorid voolu tekitamiseks sisse lülituma paarikaupa, mis 
tunduvalt halvendab reguleerimisomadusi.  
 
  N 
~U 
L 
N
L1
~3 U1 
L2
L3 
α 
α 
α 
α 
α 
α 
α 
R 
L 
3~
i2 
M 
E1 
Rs Ls  Es
 
 
Joonis 4.27. Vahelduvpingeregulaatorid: a) ühefaasiline, b) kolmefaasiline 
 
 
Kolmefaasiliste pingeregulaatorite põhiliseks kasutusalaks on kontaktivabad lülitid 
(kontaktorid) ja asünkroonmootorite sujuvkäivitid. Kontaktivabade lülitite peamiseks eeliseks 
võrreldes tavaliste kontaktoritega on suur lülitussagedus ning sädemevaba (kaarevaba) 
kommutatsiooniprotsess.  Viimane on eriti oluline tuleohtlikus keskkonnas paigaldatavate 
elektriseadme puhul.  
 
Vahelduvpingeregulaatori pinge ja vooludiagrammid on näidatud joonisel 4.28. Ahelas tekib 
vool pärast trüristor avanemist. Tüürnurk α määrab voolukõvera pinge ja voolukõverate 
vahelise nihke. Induktiivkoormuse puhul jääb vool pinge suhtes veelgi enam maha. Seega 
suurendab vahelduvpinge regulaator  reaktiivenergia tarbimist ja lisakadusid toitevõrgus.  
 129
  uv 
uv
γ
E 
t
α
t 
α 
λ 
i
λ
v 
iv 
t
t 
φ 
 
 
Joonis 4.28. Vahelduvpingeregulaatori väljundpinge ja –voolu diagrammid erinevate tüürnurkade puhul 
 
 
Joonisel 4.29 on näidatud pingeregulaatoriga sujuvkäiviti kasutamine kahe asünkroonmootori 
üheaegse käivitamise lülituses. Mõlemat mootorit toidetakse ühisest toitevõrgust läbi 
liigvooluvabastiga kaitselüliti ja kontaktori kontaktide ning sujuvkäiviti. Mootorite 
liigkoormuskaitse on realiseeritud eraldi termoreleedega. 
 
 
 
Toitevõrk 
 
 
 
Liigvooluvabastiga 
kaitselüliti või 
sulavkaitsmed 
 
 
 
Kontaktor 
 
 
 
 
Sujuvkäiviti 
 
 
 
 
 
Liigkoormuskaitse 
termoreleed 
 
 
Mootorid 
 
 
Joonis 4.29. Kahe asünkroonmootori ühise sujuvkäivitiga rööpkäivituslülitus 
 
 
 130
4.6. Alalisvoolu pingemuundurid ja - regulaatorid  
 
 
Alalispinge regulaatoreid (muundureid) liigitatakse sõltuvalt väljundvoolu ja -pinge 
polaarsusest (märgist) ning volt- amper -tunnusjoonte kujust kas ühe-, kahe- või 
neljakvadrandilisteks muunduriteks. See tähendab, et nende volt-amper-tunnusjooned 
hõlmavad vastavalt üks-, kaks- või neli U-I tasandi kvadranti.  
Ühesuunalise voolu ja ühepolaarse pingega (emj-ga) ehk ühekvadrandiline pulsilaiusmuundur 
(joonis 4.30) võimaldab reguleerida pinget toitepingest allapoole. Seetõttu nimetatakse seda 
muundurit  pinget vähendavaks muunduriks   (buck-converter, step-down converter). 
Muundurit kasutatakse ühesuunaliselt pöörleva mootoritalitluses töötava alalisvoolumasina 
toiteks. Märkigem, et alalisvoolumootorit võib aseskeemil kujutada aktiiv-induktiivtakistuse 
R-L ja vastuelektromotoorjõu allika EL jadalülitusena.  
 
 
PL 
id1 
id2
LL 
Kontuur  2
C 
Ud1 
VD
Ud2
RL 
EL 
Kontuur 1
 
 
Joonis 4.30. Ühekvadrandiline alalispinge pulsilaiusmuundur (PL + VD)  
koos toite- ja koormusahelatega 
 
 
Ühekvadrandiline pulsilaiusmuundur koosneb pooljuhtlülitist PL ja vabavooludioodist VD. 
Seejuures tähistab pooljuhtlüliti täielikult juhitavat jõupooljuhtlülitit, nt. transistori, GTO 
türistori või SCR türistori koos sulgeahelatega. Lihtsuse huvides võib lugeda pooljuhtlüliti 
takistuse sisselülitatud olekus nulliks ja väljalülitatud olekus lõpmatu suureks. Samuti on 
dioodi takistus pärisuunas null ja tõkkesuunas lõpmatu suur. Pooljuhtlüliti oleku muutumine 
toimub hetkeliselt. Nii toite- kui ka koormusahel koosnevad aktiiv-induktiivtakistustest ja 
elektromotoorjõu allikatest. Lüliti ahelasse, toite ja koormuse vahele lülitatakse tavaliselt ka 
LC- filter , mis vähendab lüliti poolt tekitatud kõrgsagedusliku pulsatsiooni mõju toiteahelale 
(toitevõrgule). Pooljuhtlülitit juhitakse pulsilaiusmodulatsiooni põhimõttel (vt. p. 4.1). 
 
Kui PL on sisse lülitatud ja toiteallika emj on suurem kui koormuse vastu emj. (mis oli 
ühekvadrandilise muunduri talitluse puhul eelduseks ), siis tekib koormuses positiivne vool 
(kontuur 1) id2 = id1, sest dioodil VD on vastupinge ja diood voolu ei juhi. Voolu kasvamise 
kiirus on määratud pinge ja ahela aktiiv-induktiivtakistustega. Ahela väljalülitamisel vool läbi 
PL katkeb. Samas ei saa induktiivsust sisaldava koormusahela vool muutuda hetkeliselt 
nulliks, sest induktiivsuses salvestatud energia ei kao ja see tuleb muundada. Koormusvool 
lülitub ümber vabavooludioodi ahelasse (kontuur 2) ning induktiivsuse energia muundub 
koormuse aktiivtakistuses soojuseks. Kui 2. kontuuri vool sumbub nulliks enne kui lüliti PL 
taas sulgub, tekib ahelas katkevvoolutalitlus. Piir pidev- ja katkevvoolutalitluse vahel sõltub 
toite- ja koormusahela parameetritest ning lüliti suhtelisest lülituskestusest.  
 
 131
Pinget vähendava alalispingemuunduri väljundtunnusjooned sõltuvalt impulsi suhtelisest 
kestusest  q  on näidatud joonisel 4.31. Koormusvoolu vähenemisel läheb muundur  
pidevvoolutalitlusest katkevvoolutalitlusse ning pinge hakkab järsult suurenema. Põhjuseks 
on asjaolu, et pärast voolu katkemist ja dioodi sulgumist sõltub sekundaarahela pinge 
koormuse vastuelektromotoorjõust. Mootori tühijooksukiirust ei määra mitte impulsspinge 
keskväärtus vaid amplituudväärtus . Seepärast hakkab tühijooksul töötava mootori kiirus 
impulssmuundurist toitmisel kasvama, kuni vastuelektromotoorjõud muutub 
amplituudpingele vastavaks. Protsess on võrreldav kondensaatori lülitamisega 
impulssmuunduri väljundisse. Sel juhul kasvab kondensaatori pinge koormuse 
(tühjendusvoolu) puudumisel samuti amplituudpingeni. 
 
 Ud 
Katkevvoolupiir 
q = 0,7 
q = 0,5 
q = 0,3 
q = 0,1 
0 
Id  
 
Joonis 4.31. Pinget vähendava alalispingemuunduri väljundtunnusjooned 
 
 
Pinget suurendav pulsilaiusmuundur  ( boost converter) võimaldab saada muunduri 
väljundis toitepingest suuremat pinget (joonis 4.32). Niisuguseid muundureid kasutatakse nt. 
aktiivfiltrites ja reaktiivvõimsuse kompensaatorites. Pinget suurendava alalispingemuunduri 
skeem on näitena esitatud joonisel . 
 
 
L 
VD
id1 
id2
Kontuur 2
LL 
C 
Kontuur 1
C 
Ud1 
PL 
Ud2
RL 
EL 
 
 
Joonis 4.32. Pinget suurendav alalispingemuundur 
 
 
Kui pooljuhtlüluiti Pl juhib voolu (kontuur 1), siis salvestub osa toiteallika energiast 
induktiivsuse L magnetväljas. Kui pooljuhtlüliti katkestab ahela, siis kommuteerub 
induktiivsuse vool läbi dioodi VD koormusele ja kondensaatorile C (kontuur 2) ning 
induktiivsuse magnetväljas salvestunud energia WL = Li2/2 muundatakse mahtuvuse 
elektrivälja energiaks WC = Cu2/2. Muunduri väljundpinge sõltub pooljuhtlüliti  suhtelisest 
 132
lülituskestusest. Väljundpinge võrdub sisendpingega, kui PL on pidevalt välja lülitatud (ei 
juhi voolu). PL kommuteerimisel saab väljundis oleva kondensaatori pinget tõsta 
induktiivsusest saadava lisaenergia arvelt. Lüliti PL sulgemisel vool induktiivsuses L kasvab. 
Pärast lüliti avamist laetakse kondensaatorit suurema vooluga ning pinge sellel kasvab. 
 
Vajalik induktiivsus ja kondensaatori mahtuvus 
2
T I
L = (
U d
T
U
d 2 max
≥
d 2a − U d )
1
1
;  C
 (4.18) 
2
U
2 I
2
d 2a
d 2 min
U d2a
Vool Id2 ei tohi olla väiksem minimaalsest voolust 
2
I
1
d 2 min = (U
− U
d 2a
d1 ) U d
T  (4.19) 
U 2
2 L
d 2a
 
Kui ühendada pinget vähendav alalispingemuundur jadamisi pinget suurendava muunduriga, 
saadakse alalispingemuundur, mis võib pinget nii vähendada kui ka suurendada (buck-boost 
converter). Niisuguse universaalmuunduri üheks variandiks on ka pinge polaarsust pöörav 
muundur (cuk converter). 
 
 
 
 
 
 
 
Sildalaldi 
 
 
IGBT moodul 
 
 
 
Firma ABB alalisvooluajamid võimsusega 10 kW kuni 4,9 MW 
 133
4.7. Pingemuunduriga alalisvooluajam  
 
 
Muudetava voolusuunaga kahekvadrandilise pulsilaiusmuunduriga ajam.  Eespool  
kirjeldatud alalispingemuundureid saab kasutada ainult ühes suunas pöörleva ja 
mootoritalitluses töötava ajami puhul (ühekvadrandiline muundur). Selleks, et tagastada 
toiteahelasse mootori elektrilisel pidurdamisel genereeritavat energiat, tuleb muuta voolu 
suunda pooljuhtlülitis.  
 
Kahekvadrandiline muundur (joonis 4.33) koosneb kahest eraldi muundurist: pinget 
vähendavast muundurist PL2 ja D2 ning pinget suurendavast muundurist PL1, D1. 
Mootoritalitluses töötab pinget vähendav muundur PL2, D2. Pooljuhtlüliti PL1 on pidevalt 
välja lülitatud (ei juhi voolu). Samuti on suletud vastupingestatud diood D1. 
Generaatoritalitluses töötab pinget suurendav muundur (PL1, D1), mis võimaldab suunata 
energiat tagasi toiteallikasse.  
 
 
PL2
id1 
id2
Ra La
Ud2
D1 
Ud1
Ua
E 
PL1
D2
Ue
 
 
Joonis 4.33. Muudetava voolusuunaga kahekvadrandilise pingemuunduriga alalisvooluajam 
 
 
Muudetava pingepolaarsusega kahekvadrandilise muunduriga ajami skeem on näidatud 
joonisel 4.34. Pooljuhtlülitid PL1 ja PL2 lülitatakse koos sisse ja välja. Vool koormuses on 
alati ühesuunaline. Masinapöörlemissuuna muutumisel, muutub ka elektromotoorjõu märk ja 
pinge polaarsus masina klemmidel, kuid voolu suund jääb endiseks.  
 
 
 
id1 
PL2
D1 
R
L
a
a 
i
E 
a 
Ud 
Ua
PL1
D2 
Ue
 
 
 
Joonis 4.34. Muudetava polaarsusega kahekvadrandilise pingemuunduriga alalisvooluajam 
 
 134
Neljakvadrandiline pulsilaiusmuunduriga ajamis saab muuta nii voolusuunda kui ka 
reguleerida kahepolaarset väljundpinget. Sisuliselt kujutab neljakvadrandiline muundur endast 
kahe kahekvadrandilise alalispingemuunduri ühislülitust. Neljakvadrandilist muundurit 
(joonis 4.35) nimetatakse ka reversiivseks (pööratavaks) alalispingemuunduriks. Seda 
kasutatakse muudetava pöörlemissuunaga ehk reversiivsetes elektriajamites. Mootoritalitluses 
töötamisel on mootori elektromotoorjõud toiteallika pingest väiksem EL . Muunduri 
pinget ja mootori kiirust reguleeritakse pooljuhtlülititega PL1, PL2. Pooljuhtlülitid PL3, PL4 
on pidevalt väljalülitatud. Sisselülitatud lülitite PL1, PL2 korral läbib mootorit kasvav 
positiivne vool. Kui neist üks lüliti välja lülitada jätkub mootoris samasuunaline kahanev vool 
läbi dioodi D1 või D2.  
 
Mootori pöörlemissuuna muutmiseks tuleb muuta pinge ja voolu suunda. Selleks lülitatakse 
pooljuhtlülitid PL1 ja PL2 välja ning lülitid PL3 ja PL4 sisse.  
 
id1
D2 
PL4
PL1 
D3 
L
Ra
a
i
E 
a 
Ud 
Ua 
PL3 
PL2
D1 
D4 
Ue
 
 
 
Joonis 4.35. Neljakvadrandilise pingemuunduriga alalisvooluajam 
 
 
Generaatoritalitluses jääb pinge suund samaks, kuid muutub voolu suund mootoritalitlusega 
võrreldes. Joonisel näidatud pinge suuna puhul avanevad dioodid D3 ja D4 ja voolude id1 ja 
id2 suund muutub joonisel näidatuga vastupidiseks. Neljakvadrandilise muunduri talitlust, mil 
korraga töötavad ainult kaks pooljuhtlülitit (ülejäänud kaks on välja lülitatud) nimetatakse 
ühepolaarseks talitluseks. Neljakvadrandilist muundurit saab kasutada ka nii, et 
pooljuhtlüliteid kommuteeritakse paarikaupa (PL1, PL2) ja (PL3, PL4). Sel juhul moodustub 
väljundis nelinurkne vahelduvpinge, mille keskväärtust saab reguleerida pooljuhtide suhtelise 
lülituskestusega. Pinge positiivse ja negatiive poolperioodi võrdse kestuse korral on 
väljundpinge keskväärtus null.  
 
Firma ABB 
alalisvooluajamid DCS 400 
 
 135
4.6. Pinge- või vooluvaheldiga ajam 
 
 
Vaheldi muundab alalispinge vahelduvpingeks või alalisvoolu vahelduvvooluks. Vastavalt 
sellele eristatakse pinge- ja vooluvaheldeid. Pingevaheldi toiteallikaks on väikese 
sisetakistusega pingeallikas, mille tunnuseks on tavaliselt allikaga rööbiti lülitatud suure 
mahtuvusega kondensaator (hoiab pinge konstantsena). Pingevaheldi väljundvool kujuneb 
vastavalt pinge ja koormustakistuse väärtusele. Vooluvaheldi toiteallikaks on konstantse 
vooluga alalisvooluallikas, mille tunnuseks on jadamisi lülitatud suur induktiivsus (hoiab 
voolu konstantsena). Vool juhitakse pooljuhtlülitite kaudu vaheldi väljundisse. Vooluvaheldi 
väljundpinge on määratud väljundvoolu poolt põhjustatud pingelanguga koormusel.  
 
Vaheldit toidetakse alalisvooluallikast, milleks võib olla nii akumulaator kui ka 
vahelduvvooluvõrgust toidetav alaldi. Joonisel 4.36 on näidatud kolmefaasiline sildlülituses 
vaheldi, mida toidetakse vahelduvvooluvõrku lülitatud kolmefaasilisest sildalaldist. Alaldit ja 
vaheldit ühendab alalisvoolu vahelüli, millesse kuuluvad drossel  Ld, kondensaator Cd, energiat 
summutav ehk pidurdustakisti Rp ning pooljuhtlüliti PL7. Sõltuvalt vahelüli drosseli 
induktiivsusest ja kondensaatori mahtuvusest võib vaheldi toiteallikas olla nii pinge- kui ka 
vooluallikas . Pooljuhtlülititena on joonisel näidatud isoleeritud baasiga bipolaarsed 
transistorid ehk IGBTd.   
 
 
 
Vahelüli koos 
Alaldi V
pidurdusahelaga 
aheldi
Ld 
PL1
PL2
PL3 
Rp 
3~U1 
Cd 
3~ 
M 
PL7
PL4
PL5
PL6 
 
 
Joonis 4.36. Ühesuunalise energiavooga sagedusjuhtimisajam 
 
 
Kolmefaasilist sildlülituses pingevaheldit saab kasutada kolmefaasilise vahelduvvoolu-
mootori toitmiseks reguleeritava sageduse ja amplituudiga pingega. Sümmeetriliste 
faasipingete puhul on need omavahel 120° võrra nihutatud, kusjuures eri faaside 
pingekõverate kuju ja amplituudid on ühesugused.  
 
Vaheldeid juhitakse plokk- või pulssjuhtimise põhimõttel. Plokkjuhtimisel  moodustatakse 
vahelduvpinge negatiivne või positiivne poolperiood pooljuhtlüliti ühekordse avamise ja 
sulgemisega. Selle tulemusena tekivad väljundis nelinurksed (ristkülikukujulised) 
pingeplokid. Siinuselist vahelduvpinget pole plokkjuhtimisega võimalik saavutada. 
Voolukõver koosneb sel juhul eksponentkõvera lõikudest.  
 
Joonisel 4.37 on näidatud kuuetaktilise vaheldi väljundpinged juhul, kui korraga on avatud 
kaks ventiili ning poollaine kestuseks on 120 elektrilist kraadi ning juhul kui üheaegselt on 
avatud kolm ventiili ning poollaine kestus on 180 elektrilist kraadi.  
 
 136
 
a) 
b)
U
U
U 
U
π 
0 
2π 
t
2π 
t 
u
i 
U
U
V 
V
u
i 
0 
2π 
t
2π 
t 
UW 
UW
0 
2π 
t
2π 
t 
 
 
Joonis 4.37. Kuuepulsilise kolmefaasilise plokkjuhtimisega vaheldi väljundpinged ja -voolud: 
a) kahe üheaegselt avatud ventiili korral, b) kolme üheaegselt avatud ventiili korral 
 
 
Märkigem, et kolmefaasilise sildalaldiga saadakse 220 V faasipingega võrgupinge alaldamisel 
u. 540 V alalispinge, s.t. Ud = 540 V.. Juhul kui vaheldi töötab kuuetaktilises 
plokkjuhtimistalitluses ning selle väljundpinge on astmeline (joonis 4.37, b), siis on selle 
maksimaalväärtuseks U = 2 ⋅U / 3 = 360 V. Pinge keskväärtuseks kujuneb sel juhul 240 V, 
m
d
mis on u 18 % võrra suurem kui siinuspinge korral (198 V). Järelikult on toitemuunduril 
niisugusel juhul teatud pingevaru ning mootor võib kõrgematel sagedustel arendada suuremat 
maksimaalset pöördemomenti. See saavutatakse aga siinuspingest loobumise hinnaga ning ka 
kõrgematest harmoonilistest tingitud kadude mõningase suurenemise arvel. 
 
Pulssjuhtimisel lülitatakse pooljuhtlüliteid vahelduvpinge poolperioodi vältel korduvalt sisse 
ja välja, kusjuures lülituskestus muudetakse vastavalt väljundpinge soovitud kujule. Teisiti 
öeldes, väljundpinge moodustatakse pulsilaiusmodulatsiooni põhimõttel. Kui moduleerimine 
toimub siinuslaine järgi, saadakse väljundist impulsspinge, mille keskväärtus muutub 
siinuseliselt. Pulssjuhtimisel on pooljuhtlülitite kommuteerimise sagedus kümneid kordi  
suurem kui plokkjuhtimisel.  
 
Pulsilaiusmodulaatori tööpõhimõte on näidatud joonisel 4.38. Väljundpinge kuju, amplituud  
ja sagedus antakse ette seadepingega Us. Seda pinget võrreldakse kandesagedusgeneraatorist 
saadava kolmnurkpingega Uk. Pingete võrdluse tulemusena moodustatakse impulsspinge. Et 
impulsside laius sõltub seadepinge suurusest, nimetatakse seda modulatsiooni põhimõtet 
pulsilaiusmodulatsiooniks (PLM).  
 
Alalisvoolu vahelüliga ja pinge siinusmodulatsiooniga muunduri väljundpinge maksimaal - ja 
kesk- ja efektiivväärtused on väiksemad kui võrgupingel. Pärast võrgupinge 3~ U1 (kus U1 on 
faasipinge efektiivväärtus) alaldamist saadakse filtri väljundis alaldatud pinge Ud, mis võrdub 
võrgu liinipinge amplituudväärtusega ehk U
2,34 U
d =
⋅
= 540
1
V. Selle pingega toidetakse 
pulsilaiusmodulatsiooniga transistorvaheldit. Kui väljundi vahelduvpinge nullpotentsiaaliks 
võtta pingevahemiku keskmine ehk +270 V, siis kujuneb väljundpinge amplituudiks 
siinusmodulatsiooni korral ainult 270 V. Muunduri pingelangude tõttu on see pinge isegi 
veidi väiksem. Väljundpinge efektiivväärtuseks on sel juhul 270/2 
= 
192 
V ning 
 137
keskväärtuseks 171 V. Võrdluseks olgu öeldud , et võrgu faasipinge amplituudväärtus on 311 
V. Järelikult pole niisugusest sagedusmuundurist toidetav mootor nimisagedusel enam 
täielikult koormatav, sest toitepinge vähenemise tõttu arendab mootor ka väiksemat momenti . 
Asünkroonmootori sagedusreguleerimisel seaduspärasuse  U/f = const . korral osutub, et 
mootor säilitab nimitalitlusele vastava ülekoormatavuse kuni sageduseni 45 Hz. Suurematel 
sagedustel hakkab mootori koormatavus toiteallika väljundpinge piiratuse tõttu vähenema.  
 
 
Ue 
UPLM 
Uk
270 V 
t
 
 
Joonis 4.38. Vaheldi väljundpinge moodustamine pulsilaiusmodulatsiooniga  
 
 
Seoses sagedusjuhtimise üha laiema  levikuga elektriajamites ning kolmefaasiliste 
elektrimasinate tööpõhimõttega (kolmefaasiline toitepinge tekitab ruumiliselt sümmeetrilises 
staatorimähiste süsteemis pöörleva magnetvälja), on rakendatakse ajamites vektorjuhtimise 
põhimõtet. Sisuliselt tähendab see seda, et vaheldi juhtimise eesmärgiks pole mitte kolme 
sümmeetrilise faasipinge tekitamine, vaid niisuguse pingesüsteemi loomine, mille pinge 
kompleksvektor pöörleb ühtlaselt komplekstasandil. Vaheldi niisugust juhtimist nimetatakse 
pingevektori juhtimiseks. Kolmefaasiline sümmeetriline  siinuspingete süsteem, mille  faasid  
on komplekstasandil 120° võrra nihutatud, tagab pingevektori ühtlase pöörlemise. Vaheldi 
puhul jõutakse sama tulemuseni kahel viisil. Esiteks, tekitatakse kolmes faasis omavahel 
sümmeetriliselt nihutatud, sama kuju ja võrdse amplituudiga faasipingete süsteem ning 
toidetakse selle pingega kolmefaasilist elektrimasinat. Teiseks, valitakse vaheldi 
pooljuhtlülitite kommuteerimise niisugune järjekord , mis tekitab kolmefaasilise elektrimasina 
mähistes pöörleva magnetvälja. Viimast variant nimetataksegi pingevektori juhtimiseks 
(joonis 4.39). Sobivate pooljuhtlülitite valikuga ning nende juhtimisega 
pulsilaiusmodulatsiooni põhimõttel saab komplekstasandil tekitada mistahes pingevektori. 
Muutes kindla seaduspärasuse järgi pooljuhtlülitite valikut ja pulsilaiusmodulatsiooni tegurit 
saab pingevektorit soovikohaselt komplekstasandil pöörata.  
 
Võrreldes pulssjuhtimisega võimaldab pingevektori juhtimine suuremat faasipinget ja seega 
ka suuremat väljundvõimsust. Maksimaalne väljundpinge amplituud pulssjuhtimisel on Ud /2. 
Pingevektori juhtimisel on maksimaalne amplituud kuusnurgale moodustatud siseringjoone 
raadiusega , s.o. U / 3
d
. Järelikult on pingevektori juhtimisel maksimaalne pinge 15,5 % 
võrra suurem. (311 V asemel 360 V ja keskväärtus 198 V asemel 229 V). Seega saab tänu 
pinge varule suurendada mootori nimikiirust U/f = const. korral samuti 1,15 korda, kusjuures 
säilib sama magnetvoog ning mootori koormatavus (50 x 1,15 = 57 Hz).   
 
Pingevektori juhtimine võimaldab tekitada trapetslaine kujulise väljundpinge, mis saavutab 
oma maksimumväärtuse 1/6 perioodi jooksul. Sel juhul suureneb pinge keskväärtus veelgi 
(240 V) ning mootori toitepinge maksimaalne sagedus sama koormatavuse puhul on 60 Hz. 
 138
a)
6
b)
1,15 U
5
1
5
5
6
4
5
6
5
6
2
3
 
 
Joonis 4.39. Pingevektori juhtimisega vaheldi töö: a) vektori  polügoon , b) vektori reguleerimine  
 
 
 
 
Vahelüli koos 
Alaldi 
pidurdusahelaga 
Vaheldi 
Ld
PL1 
PL2 
PL3 
PL1
PL2
PL3 
Rp
3~U1 
Cd
3~ 
M 
PL4 
PL5 
PL6 
PL7
PL4
PL5
PL6 
 
 
Joonis 4.40. Pulsilaiusmodulatsiooniga alaldiga ja kahesuunalise energiavooga sagedusmuunduriga 
vahelduvvooluajami jõuahel 
 
 
Vahetu maatriksmuunduriga elektriajam  
 
Maatriksmuundurid ehk sundkommutatsiooniga tsüklokonverterid on vahetud 
sagedusmuundurid, kus alalisvoolu vahelüli puudub. Maatriksmuunduri iseloomulikuks 
omaduseks on see, et väljundpinge moodustatakse vahetult kolmefaasilisest sisendpingest, 
lülitades selleks sobival ajahetkel kordamööda väljundisse sisendpingete lainekatkeid. 
Väljundpinge amplituudi ja sageduse sujuvaks reguleerimiseks laias diapasoonis tuleb 
kasutada keerukaid ventiilide kommuteerimise seaduspärasusi.  
 
 
 
 139
3~U1 
f1 
3~U1
f1 
3~ 
M 
 
 
Joonis 4.41. Maatrikssagedusmuunduriga elektriajami jõuahelate skeem 
 
 
Vooluvaheldid omavad tähtsust niisuguse elektritarviti (nt. kaarleekahju, induktsioonkuumuti 
vms.) toiteallikana, mille puhul on oluline juhtida voolu (mitte pinge) väärtust. Võrreldes 
pingevahelditega on vooluvaheldite osatähtsus väiksem, sest vajadusel saab ka pingevaheldit 
voolu tagasiside kasutamisega kohaldada vooluallikana. Tavatüritoridega vaheldite puhul 
omasid vooluvaheldid pingevaheldite ees  mõningaid eeliseid türistoride lihtsama  
kommutatsiooni tõttu. Tänapäeval, seoses hästi juhitavate IGBT transistoride kasutamisega, 
on need eelised minetanud oma tähtsuse. 
 
Resonantsvaheldid koosnevad kommutaatorist ja LC võnkrringist, mille väljundist saadakse 
koormuse vahelduvpinge. Pooljuhtlüliteid kommuteeritakse nii, et LC- võnkering töötaks 
resonants läheduses, s.t. võnkeringi omavõnkesagedus on lähedane pooljuhtide 
kommutatsioonisagedusele. Türistorlülitite puhul on võimalik saavutada olukord kus 
türistorid sulguvad väljundpinge mõjul loomuliku kommutatsiooniga nii nagu võrguga 
sünkroniseeritud muundurites. Erinevalt viimastest on aga resonantsvaheldite väljundpinge 
sagedus määratud võnkeringi omavõnkesagedusega. Erinevalt autonoomsetest vahelditest ei 
 140
saa resonantsvaheldite sagedust reguleerida juhtimissüsteemi seadesignaaliga. Resonants-
vaheldite puhul kasutatakse rööp- ja jadaresonantsil põhinevaid lülitusi, samuti ka nende 
kombineerimisel saadud segaresonantslülitusi. 
 
Resonantsvaheldite peamine rakendusala on elektrotermia, kus neid kasutatakse induktsioon -
kuumutusseadmete toiteks. Samuti sobivad nad mikrolaineahjude ja ultraheliseadmete toiteks, 
kus vajatakse kõrgsageduslikke, kuid mittereguleeritavaid toiteallikaid. Kui resonantsvaheldi 
väljundisse lülitada alaldi, siis saadakse alalispinge resonantsmuundur. 
 
Sagedusmuundur ühendatakse toitevõrgu ja mootoriga mitmesuguste aparaatide abil. Üks 
võimalik lülitus on näidatud joonisel 4.42. Lisaks mootorikaitselülitile (sulavkaitsmetele) ja 
kontaktorile lülitatakse ahelasse toitevõrgu kaitseks kommutatsiooiprotsessidest tingitud 
häirete eest drossel ning raadiosageduslik võrgufilter. Neist esimene kaitseb võrku 
madalsageduslike, teine aga kõrgsageduslike häirete tungimise eest võrku. Muunduri ja 
mootori vaheline ühenduskaabel valmistatakse varjestatud soontega, et vähendada kaablist 
kiirguvaid kõrgsageduslikke häired.  
 
Mootorikaitelüliti või 
sulavkaitsmed  
Kontaktor 
Drossel 
Võrgufilter 
Sagedusmuundur 
Mootori toitekaabel 
Mootor 
 
 
Joonis 4.42.  Sagedusmuunduri  ja mootori ühendamine toitevõrku. 
 
 
 141