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谐振电路与串联谐振
2021-11-10

现在科技迅速在发展当中,本文我们为大家深入讲解谐振电路与串联谐振与目前国内其他产品相比的优势,希望对大家有所帮助。 在具有电阻R、电感L和电容C元件的交流电路中,电路两端的电压与其中电流相位一般是不同的。如果调节电路元件(L或C)的参数或电源频率,可以使它们相位相同,整个电路呈现为纯电阻性。电路达到这种状态称之为谐振。


在具有电阻R、电感L和电容C元件的交流电路中,电路两端的电压与其中电流位相一般是不同的。如果调节电路元件(L或C)的参数或电源频率,可以使它们位相相同,整个电路呈现为纯电阻性。电路达到这种状态称之为谐振。在谐振状态下,电路的总阻抗达到极值或近似达到极值。研究谐振的目的就是要认识这种客观现象,并在科学和应用技术上充分利用谐振的特征,同时又要预防它所产生的危害。按电路联接的不同,有串联谐振和并联谐振两种。


串联谐振


串联谐振时,电感电压与电容电压等值异号,即电感电容吸收等值异号的无功功率,使电路吸收的无功功率为0;电场能量和磁场能量都在不断变化,但此增彼减,互相补偿,这部分能量在电场和磁场之间振荡,全电路电磁场能量总和不变 ;激励供给电路的能量全转化为电阻发热。为了维持振荡,激励必须不断供给能量补偿电阻的发热消耗,与电路中总的电磁场能量相比每振荡一次电路消耗的能量越少,电路的品质越好。


串联谐振变压器的等值电路如图3所示。当对谐振变压器施加US=220V,f=50Hz的工频电压后,通过手动或自动调节,使即XL=XC时,回路发生串联谐振,这里回路电流IS最大因为RC?RL,则有 Is≈US/Rc(1)被试品上的电压UC和调谐电抗器上的电压UL分别为:  当调谐到谐振时(2)  式(2)中比值(3)ω0为谐振角频率  Q称为串联谐振回路的品质因数。因为,所以Q?1。从而得出电源容量(4)由式(4)可知,当谐振变压器调谐到谐振时,电源电压和容量均为被试品对应电压和容量的1/Q。所以与一般试验变压器相比,谐振变压器具有重量轻、体积小的优点。


串联谐振耐压电路


1、由于谐振无功全补偿,电源和设备的功率仅为被试品所需容量的1/10以下(1/Q>10);同容量的体积小,重量轻,装置输出容量大而所需配置的电源容量小,价廉,使用操作便捷而安全;


2、串联谐振实际是个电流滤波回路,使通过被试品的电流基本是基波电流,输出电压的波形畸变率(THD)极小,优于现有所有类型的交流耐压设备;


3、试品闪络或击穿后的短路电流仅为短路前试验电流的1/10以下的(1/Q)能有效防止击穿后扩大对故障点的损伤;


4、闪络后立即自动熄弧,熄弧后恢复谐振状态电压建立的过程较长(秒数)是一个稳态的建立过程,既无电压过冲之虑更无微秒级毫秒级瞬态过程的恢复过电压的危险。


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