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变频串联谐振试验成套装置的工作原理是什么
2021-08-05

1、变频串联谐振试验成套装置系统介绍

变频串联谐振试验成套装置是基于电感器和电缆电容的原理产生高压的典型串联谐振测试装置系统的简化电路。如图 2A 所示,可调自耦变压器 T1 为励磁变压器 T2 提供可变工作电压。 T2 为谐振电路提供电源,并将测试电路与电源电路隔离。电容C代表被测电容及其并联电容,如分压电容、套管电容等,电感L代表电容C的容抗发生偏移时的电容。调节到电路谐振状态的可变电抗器。


对于处于谐振状态的优质容性负载,典型系统的 Q 值在 50-80 之间。在谐振状态下,谐振电路中的电流 I 与励磁变压器的电压 U 同相。因此,输入功率为存储功率P,即cosφ=1,P=uicosφ=UI,在谐振状态下,容性负载C上的无功功率Wc为Wc=UcI=QUI=QP,因此,将断路器、稳压器、接触器等电气元件的额定容量降低到所需功率的1/Q,大大降低了对供电系统的要求。


变频串联谐振试验成套装置


2. 串联谐振失真


假设输入电压在稳态条件下没有失真,电压增益函数Uc与U的比值可以表示为该函数可以简化为公式: 是输入电源频率的谐波(n>l),因此,当串联谐振电路调谐在输入工频(n=1)时,会产生较大的电压增益,从而降低输入工频谐波对系统的影响。该系列谐振电路的典型谐波失真水平完全小于0.5%!。


3、变频串联谐振试验成套装置系统的暂态计算


在串联谐振电路中,由闪络引起的消弧引起的输出电压恢复速度很慢,恢复电压可用下式表示:


时间t从电弧熄灭的那一刻开始计算,指数ωt/2Q可以改写为闪络次数的变量ωt/2Q=Nπ/Q,当 nπ/Q≈3 或 n≈Q 时,公式中给出的电压 Uc(T) 将返回原始值的 96%!。(MISSING)因此,在发生闪络后,电源需要大约Q个周期才能将负载电容充电至满电压,一般来说,在达到该值之前,测试装置的过载保护已经启动。


4、变频串联谐振试验成套装置系统的调谐


通过调节铁芯气隙,使铁芯全闭时的电感值从最大值到全开时的最小值连续变化(通常电抗器可在4%!~(MISSING)90%!的(MISSING)范围内调谐) ) ),当电抗器电感等于电路电容时,系统达到谐振,其中 ωL=1/ωC 其中: l 是电抗器电感; c 是负载电容; ω 为角频率(ω=2πf,f 为输入电源频率)。

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