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变频串联谐振的计算方法,选型参考
2021-09-25

变频串联谐振主要是指所研究的串联电路部分的电压和电流达到同相位,即电路中电感的感抗和电容的容抗在数值上时相等的,从而使所研究电路呈现纯电阻特性,在给定端电压的情况下,所研究的电路中将出现最大电流,电路中消耗的有功功率也最大。今天,就与大家分享变频串联谐振的计算公式与选型参考。


变频串联谐振


变频串联谐振计算方法

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。 

1、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。 

2、电路欲产生谐振,必须具备有电感器L及电容器C两组件。 

3、谐振时其所对应之频率为谐振频率,或称共振频率,以fr表示之。 

串联谐振电路之条件如下:

当Q=QI2XL=I2XC也就是XL=XC时,为R-L-C串联电路产生谐振之条件。

5、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。 

6、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。 

7、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。


变频串联谐振选型参考

以10kv电缆为例

首先我们要翻阅电力预防性试验规程,10kv高压电缆的试验电压标准值(2U0或2。5U0),这里就要得出两个名词“相电压”和“线电压”,它们之间的关系是1。732倍,10kv的电缆相电压是8。7kv,乘以2。5倍,就等于最高电压值,当然,也有做2倍的电压,取决与现场的实际情况。

下一步就是计算谐振频率,以电缆 300mm2长度不大于3。0km,计算后对应的电容量为:

1。13μF ,F谐振频率=1/6。28×;√20。75×;1。13×;10-6=33Hz,

在33Hz下最大试验电流=33×;6。28×;1。13×;10-6×;22×;103=5。15A。

如果电抗器的单节电压为22kv,电流为2A,根据并联电路的特点,电压不变,电流相加,也就是3节电抗器并联就可以实现当前电缆的耐压试验,HZBP-75kVA/75kV变频串联谐振试验装置就适用10kV电缆的交流耐压试验。


 

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