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串联变频谐振的原理
2021-10-14

本文讨论的原则和生成讨论串联谐振电源和分析一些的串联谐振现象的特点,探索了一些的串联谐振现象的基本规则,才能在更自由地使用串联谐振电源产品和分析应用程序测试出现的一些现象。串联谐振耐压装置多台电抗器可并联、串联使用,分压器既用来测量试验电压,也可以作为小电容量试品的补偿电容,使得谐振频率可以在30~300Hz范围内完成多种电力设备(如电缆、变压器、GIS开关、SF6开关、电动机、发电机、母线、套管、互感器等)的交流耐压试验。变频串联谐振主要由变频电源,励磁变压器,高压电抗器,高压分压器等组成。变频控制器又分两大类,20KW及以上为控制台式,20KW以下为便携箱式;它由控制器和滤波器组成。


串联谐振耐压装置


一、串联谐振的产生:


谐振是由R、L、C元件重要组成的电路在一定经济条件下企业发生的一种具有特殊教育现象。变频串联谐振主要由变频电源,励磁变压器,高压电抗器,高压分压器等组成。变频控制器又分两大类,20KW及以上为控制台式,20KW以下为便携箱式;它由控制器和滤波器组成。首先,我们来分析R、L、C串联一个电路结构发生改变谐振的条件和谐振时电路的特性。图1所示R、L、C串联系统电路,在正弦信号电压U作用下,其复阻抗为:


公式中的电抗X=Xl-Xc是角频率ω的函数,X有ω变化的情况如图2所示。 当ω从零变为∞时,X在ω时从∞变为﹢∞


和电路阻抗Z(ω0)= R纯电阻。电压和电流是同相的,所述电路的此时的工作状态将被称为共振。由于此谐振在R,L,C的串联电路时,它也被称为串联谐振。式1是一个串联谐振电路条件发生。的公式可以得到由此谐振角频率ω0为:


谐振频率为


由此我们可知,串联电路的谐振频率是由电路企业自身进行参数L、C决定的.与外部环境条件无关,故又称电路的固有频率。当电源使用频率一定时,可以通过调节控制电路设计参数L或C,使电路系统固有频率与电源频率基本一致而发生谐振;在电路技术参数一定时,可以得到改变学生电源频率使之与电路固有频率一致而发生谐振。


二、串联一个谐振的品质影响因数:


当串联谐振电路,电抗X(ω0)= 0,从而使电路的复数阻抗


呈现为对于一个纯电阻,而且通过阻抗为最小值。谐振时,虽然系统电抗X=XL—Xc=0,但感抗与容抗均不为零,只是因为二者都是相等。我们称谐振时的感抗或容抗为串联结构谐振控制电路的特性进行阻抗,


记为ρ,即


ρ的单位是欧姆,它是由电路参数的L、C决定的量,与频率无关。


常用工程电阻的特性阻抗的比率来表征所述谐振电路的性能,该比率是品质因数,并且所述串联电路,用Q表示,即


品质影响因数又称共振吸收系数,有时可以简称为Q值。它是由电路设计参数R、L、C共同发展决定的一个无量纲的量。


串联谐振中的电压关系


每个谐振元件的电压


即谐振时电感工作电压和电容进行电压有效值相等,均为外施电压的Q倍,但电感电压比较超前外施电压900,电容输出电压技术落后外施电压900,总的电抗电压为0。而电阻控制电压和外施电压是否相等且同相,外施电压可以全部社会加在一个电阻R上,电阻上的电压达到了这个最大值。


在电路的Q值较高时,电感电压和电容电压都会远远大于外加电压的值,所以串联谐振也称为电压谐振。


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