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串联谐振和并联谐振的10大区别
2021-09-17

谐振是在由电容器和电感器组成的电路中发生的现象。当电路的电容性阻抗等于电感性阻抗时,就会发生谐振。根据电容器,电感器和电阻器的布置,实现谐振的条件在不同类型的电路之间变化。串联谐振(也叫变频谐振)是指在电容器和电感器串联连接的电路中发生的谐振,而并联谐振是指在电容器和电感器并联连接的电路中发生的谐振。的主要区别串联谐振与并联谐振之间的关系是,当元件的排列产生最小阻抗时发生串联谐振,而当元件的排列产生最大阻抗时发生并联谐振。


变频谐振


谐振是在由电容器和电感器组成的电路中发生的现象。当电路的电容性阻抗等于电感性阻抗时,就会发生谐振。根据电容器,电感器和电阻器的布置,实现谐振的条件在不同类型的电路之间变化。


串联谐振:


1。串联谐振的介绍


串联谐振(也叫变频谐振)是指在电容器和电感器串联连接的电路中发生的谐振。


在回路频率时,回路产生谐振,此时试品上的电压是励磁变高压端输出电压的Q倍。Q为系统品质因素,即电压谐振倍数,一般为几十到一百以上。先通过调节变频电源的输出频率使回路发生串联谐振,再在回路谐振的条件下调节变频电源输出电压使试品电压达到试验值。由于回路的谐振,变频电源较小的输出电压就可在试品CX上产生较高的试验电压。


采用变频串联谐振的方法进行耐压试验,用多级叠加的方式,多台电抗器可并联、串联使用,分压器既用来测量试验电压。


2。串联谐振的计算公式


串联谐振时电路的阻抗虚部等于0,Z=R+jX,X=0,Z=R所以I=U/Z=U/R。


a、谐振定义:电路中L、C两组件之能量相等,当能量由电路中某一电抗组件释出时,且另一电抗组件必吸收相同之能量,即此两电抗组件间会产生一能量脉动。


b、电路欲产生谐振,必须具备有电感器L及电容器C两组件。


c、谐振时其所对应之频率为谐振频率(resonance),或称共振频率,以fr表示之。


d、串联谐振电路之条件如下:


I2XL=I2XC也就是XL=XC时,为R-L-C串联电路产生谐振之条件。


e、无论是串联还是并联谐振,在谐振发生时,L、C之间都实现了完全的能量交换。即释放的磁能完全转换成电场能储存进电容;而在另一时刻电容放电,又转换成磁能由电感储存。


f、在串联谐振电路中,由于串联——L、C流过同一个电流,因此能量的交换以电压极性的变化进行;在并联电路中,L、C两端是同一个电压,故能量的转换表现为两个元件电流相位相反。


g、谐振时电感和电容还是两个元件,否则不能进行能量交换;但从等效阻抗的角度,是变成了一个元件:数值为零或无穷大的电阻。


并联谐振


并联谐振是指在电容器和电感器并联连接的电路中发生的谐振。


并联谐振:在电感和电容并联的电路中,当电容的大小恰恰使电路中的电压与电流同相位,即电源电能全部为电阻消耗,成为电阻电路时,叫作并联谐振。


1。并联谐振的原理


在电感、电容和外加交流电源相并联的振荡回路,通常电感线圈是用电阻和电感的串联组合来表示的,电容器的损耗及漏电流一般很小,在一定条件下可忽略不计。如果回路的感抗和容抗比电阻大得多,即ωL(ωC)>>R,并联回路的固有频率可近似为f=1/2πLC。如果Q、L、C达到一定条件,使并联电路的感纳和容纳相等BL=BC(BL=ωL,BC=1/ωC),从而使电纳B等于零(B=BL——BC=0),则电流与电压将同相(ω=0),这种情况称为 R、L、C并联谐振。


2。并联谐振的产生条件


并联谐振是一种完全的补偿,电源无需提供无功功率,只提供电阻所需要的有功功率。谐振时,电路的总电流小,而支路的电流往往大于电路的总电流,因此,并联谐振也称为电流谐振。发生并联谐振时,在电感和电容元件中流过很大的电流,因此会造成电路的熔断器熔断或烧毁电气设备的事故;但在无线电工程中往往用来选择信号和消除干扰。


3。并联谐振的危害


当电力线路发生并联谐振时,支路电流往往大大超过电路总电流,造成熔断器熔断、开关跳闸或烧毁电气设备的事故。所以电力线路中要避免发生谐振。


串联谐振和并联谐振的10大区别


1。串联逆变器的负载电路对电源呈现低阻抗,要求由电压源供电。因此,经整流和滤波的直流电源末端,必须并接大的滤波电容器。当逆变失败时,浪涌电流大,保护困难。


并联逆变器的负载电路对电源呈现高阻抗,要求由电流源供电,需在直流电源末端串接大电抗器。但在逆变失败时,由于电流受大电抗限制,冲击不大,较易保护。


2。串联逆变器的输入电压恒定,输出电压为矩形波,输出电流近似正弦波,换流是在晶闸管上电流过零以后进行,因而电流总是超前电压一φ角。


3。串联逆变器是恒压源供电,为避免逆变器的上、下桥臂晶闸管同时导通,造成电源短路,换流时,必须保先关断,后开通。即应有一段时间(t )使所有晶闸管(其它电力电子器件)都处于关断状态。此时的杂散电感,即从直流端到器件的引线电感上产生的感生电势,可能使器件损坏,因而需要选择合适的器件的浪涌电压吸收电路。此外,在晶闸管关断期间,为确保负载电流连续,使晶闸管免受换流电容器上高电压的影响,必须在晶闸管两端反并联快速二极管。


4。串联逆变器的工作频率必须低于负载电路的固有振荡频率,即应确保有合适的t 时间,否则会因逆变器上、下桥臂直通而导致换流的失败。


5。串联逆变器的功率调节方式有二:改变直流电源电压Ud或改变晶闸管的触发频率,即改变负载功率因数cosφ。


6。串联逆变器在换流时,晶闸管是自然关断的,关断前其电流已逐渐减小到零,因而关断时间短,损耗小。在换流时,关断的晶闸管受反压的时间(t +tγ)较长。


7。串联逆变器的晶闸管所需承受的电压较低,用380V电网供电时,采用1200V的晶闸管就行,但负载电路的全部电流,包括有功和无功分量,都需流过晶闸管。逆变晶闸管丢失脉冲,只会使振荡停止,不会造成逆变颠覆。


8。串联逆变器可以自激工作,也可以他激工作。他激工作时,只需改变逆变触发脉冲频率,即可调节输出功率;而并联逆变器一般只能工作在自激状态。


9。在串联逆变器中,晶闸管的触发脉冲不对称,不会引入直流成分电流而影响正常运行;而在并联逆变器中,逆变晶闸管的触发脉冲不对称,则会引入直流成分电流而引起故障。


10。串联逆变器中的晶闸管由于承受矩形波电压,故du /dt值较大,吸收电路起着关键作用,而对其di/dt要求则较低。


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