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rlc串联电路的谐振条件
2021-07-21

一、串联谐振和并联谐振的特性概述

  变频串联谐振试验装置又称串联谐振,由变频电源、励磁变压器、电抗器和电容器分压器组成。被测产品的电容器和电抗器形成串联谐振连接;分压器与被测产品并联,用于测量被测产品上的谐振电压,作为过压保护信号;调频电源输出耦合到励磁变压器串联谐振电路为串联谐振提供励磁电源。

  在电感和电容并联的电路中,当电容的大小刚好使电路中的电压和电流同相时,即电源被电阻消耗而成为电阻电路,称为并联谐振。并联谐振是一种完全补偿。电源不需要提供无功功率,只需提供电阻所需的有功功率。

  谐振时,电路总电流最小,支路电流往往大于电路总电流。因此,并联谐振也称为电流谐振。发生并联谐振时,电感、电容元件中流过大电流,会导致电路的保险丝熔断或烧坏用电设备;然而,它经常用于无线电工程中来选择信号和消除干扰。


变频串联谐振试验装置


2、串联谐振和并联谐振的电路特性

串联谐振的电路特性

1、总阻抗值最小:Z=R+j(wl-1/wc)=R;

2、电源电压一定时,电流最大; I=I0=U/|Z|=U /R;

3、电路是阻性的,电容或电感的电压可能高于电源电压。

并联谐振电路特性

1、电压一定时,谐振时电流最小;

2、总阻抗最大;

3、电路是阻性的,支路电流可能大于总电流。

通过对电路谐振的分析,掌握谐振电路的特点,在再现实践中,扬长避短。

三、串联谐振和并联谐振的产品特点

串联谐振产品的主要特点

1.所需电源容量大大降低

  串联谐振试验装置利用谐振电抗器和被测产品的电容产生谐振,从而获得所需的高电压和大电流。在整个系统中,电源只需要提供系统中的部分有功功耗。因此,测试所需电源的功率仅为测试容量的1/Q倍(Q为品质因数)。

2、设备重量和体积大大减小

  在串联谐振电源中,不仅省去了笨重的大功率稳压器和普通的大功率工频试验变压器,而且谐振励磁电源只需要1/Q的试验容量,大大减轻了重量和系统的体积。是普通测试设备的1/5~1/10。

3、改善输出电压波形

  谐振电源为谐振滤波电路,可改善输出电压的波形畸变,获得良好的正弦波,有效防止谐波峰值引起被测产品误击穿。

4、防止大短路电流烧坏故障点

  在谐振状态下,当被测产品绝缘薄弱处被击穿时,电路立即失谐(电容变化,不满足谐振条件),回路电流迅速下降到正常测试的1/Q当前的。当采用并联谐振或传统试验变压器进行交流耐压试验时,击穿电流立即增加几十倍。两者相比,短路电流和击穿电流相差数百倍。因此串联谐振可以有效地发现绝缘薄弱点,不用担心大的短路电流烧坏故障点。

5.不会有恢复过压

  当被试品发生击穿、闪络时,由于失去谐振条件,高压立即消失,电弧立即熄灭,装置的保护电路动作,切断输出。

并联谐振产品的主要特点

  具有并联谐振的调谐和提升非常稳定。调谐在低电压下进行。调谐过程基于升压变压器高压侧的电流大小。当电流调到最小时,就是谐振点,然后升压到需要的电压。对于自动调谐 换句话说,它易于控制并且可以避免串联电路调谐过程中的电压振荡。

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