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变频串联谐振试验装置​的工作原理是什么?
2021-07-19

变频串联谐振试验装置工作原理分析:


1. 串联谐振试验系统的介绍


变频串联谐振测试装置是根据电感和电缆电容的原理产生高压的。一个典型串联谐振测试装置系统的简化电路如图2a 所示。可调式自耦变压器 t 1为励磁变压器 t 2提供可变的工作电压,而 t 2提供谐振电路,并将测试电路与电源电路隔离。电容 c 表示被测电容及其并联电容,如分压电容、套管电容等。电感器 l 代表电容器 c 在电感器 l 调整到可变电抗器的电路谐振状态时的电容器电抗偏移。


变频串联谐振试验装置


在谐振工作状态下进行对于企业高质量的容性负载,典型管理系统的Q值在50-80之间,谐振网络状态下,谐振控制回路中的电流I与励磁变压器的电压U同相,因此,输入输出功率是存储设备功率P,即cosφ=1,P=uicosφ=UI。


电容器负载 c 的无功功率为 wc = uci = qui = qp


因此,断路器、调压器、接触器等电气元件的额定容量降低到所需功率的1/Q,大大降低了对供电系统的要求。


2、串联谐振畸变


假设进行输入电压在稳态经济条件下无失真,电压控制增益相关函数Uc与U的比值可表示为该函数我们可以简化成式中:为输入系统电源使用频率的谐波(n>l)


因此,当串联谐振电路调谐到输入工频(NID1)时,会产生较大的电压增益,从而减小输入工频谐波对系统的影响。


3、串联谐振试验检测装置进行系统的暂态计算


在串联谐振电路中,由闪络引起的消弧引起的输出电压恢复速度非常慢。恢复电压可以表示如下:


从电弧故障熄灭的瞬间我们开始进行计算工作时间t,可将发展指数ωt/2Q改写成闪络周波数N的变量 ωt/2Q=Nπ/Q。


当 n/q ≈3或 n ≈ q 时,公式中给出的电压 uc (t)将返回原值的96% 。因此,在发生闪络后,电源需要大约 q 个周期才能将负载电容充满电压。一般来说,测试装置的过载保护在达到这个值之前就投入运行。


4.串联谐振测试装置系统的调谐


通过调整堆芯的气隙,使堆芯完全没有关闭时的电感从最大值进行持续发展变化到堆芯完全能够打开时的最小值(通常,电抗器产品可以在4%~90%的堆芯气隙范围内利用调谐)。当电抗器连接电感电流等于控制电路设计电容时,系统已经达到一个谐振。在这里ωL=1/ωC 式中:l为电抗器电感;c为负载以及电容;ω为角频率(ω=2πf,f为输入工作电源使用频率)。

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