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变频串联谐振装置有哪些工作原理?
2021-09-03

变频电源


变频电源主要包括整流器、逆变器和控制器三大部分,整流器主要作用是将系统输入电源380V交流电压转换为直流电压,储存于主回路的电容上;逆变器主要作用是将直流电压装换为频率、幅值可调节的交流电压;控制器相当于整个系统的中枢神经,用于协调各部分安全可靠的工作,包括整流器、逆变器工作的实现,试品电压的测量,系统参数的显示,外部输入指令的接收以及系统各种保护的实现,在系统中变频电源的主要作用是:为变频谐振试验系统的谐振回路提供幅值、频率可调节的电压,满足谐振回路的需要。


变频串联谐振装置


励磁变压器
 

励磁变压器内有高低压绕组,低压绕组通常为一组,少数有抽头,仅当试验现场供电电压较低时使用抽头绕组;励磁变压器高压绕组一般有多个,各绕组可串联也可并联,以满足不同电压等级、不同容量试品的试验要求,在系统中励磁变压器的主要作用是:将变频电源输出的低电压进行升压。
 

试验电抗器
 

试验电抗器是变频谐振试验系统的一个重要部件,谐振电抗器与容性试品在励磁变压器的激励下发生串联谐振,为满足不同电压等级、不同容量试品的试验要求,谐振电抗器一般由2~4节组成,根据需要各节电抗器可并联也可串联使用,但必须同时满足:组合后的电抗器额定电压不小于试验电压,电抗器与试品的谐振频率在系统规定的工作频率范围内。
 

电容分压器
 

电容分压器是测试试验电压的取样部件,它由高压臂(C12+C11)和低压臂C2组成,高低压臂用同种材料做在同一个筒内,测量精度受温度影响小,测试信号从低压臂C2引出(信号:0~100V),作为试验电压测量和保护信号,分压比N=(C12+C11+C2)/(C12+C11),一般分压器配有多节高压臂,以满足不同电压等级的试验,低压臂和其中的一节高压臂做在一个筒内。
 

工作原理
 

变频串联谐振装置380V工频交流电送入变频电源,经变频电源处理后,输出频率、幅值可调节的电压,输出电压送励磁变压器T的低压侧,经励磁变压器升压后送入由试验电抗器、电容分压器以及被试品构成的串联谐振回路,回路谐振频率f由试验电抗器电感L、试品电容、分压器电容和共同决定,在变频电源较小的输出电压下调节其输出频率,当输出频率等于谐振频率,串联谐振回路发生串联谐振,再调节变频电源输出电压使试品电压到达试验值,在回路谐振的条件下,试品电压为励磁变压器输出电压的Q倍,试品试验容量为励磁变压器输出容量的Q倍。
 

U:变频电源
 

T:励磁变压器
 

L:试验电抗器
 

CF:电容分压器
 

其中C1为分压器高压臂、C2为分压器低压臂变频串联谐振回路等值电路。



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