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變頻串聯(lián)諧振試驗成套裝置產(chǎn)生串聯(lián)諧振的條件
發(fā)布日期：2021-04-24 點擊：3298次
由于串聯(lián)諧振在L和C中產(chǎn)生較高的電壓，可能會引起擊穿線圈或電容的危害，因此在電力工程中應(yīng)盡量避免串聯(lián)諧振，使用變頻串聯(lián)諧振試驗成套裝置對電力系統(tǒng)進行檢測顯得尤為重要。
變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗是利用電抗器的電感與被試品電容組成LC串聯(lián)回路，調(diào)節(jié)變頻電源輸出的電壓頻率，實現(xiàn)串聯(lián)諧振。
根據(jù)諧振原理可知，當(dāng)L電抗器的感性電抗值X1等于回路中的容性電抗值XC時，回路將達到諧振狀態(tài)，此時只有回路電阻R消耗回路中的有功功率，而無功功率在電抗器和試品的電容，從而在試品上產(chǎn)生高壓。
產(chǎn)生串聯(lián)諧振的條件：XL=XC
在阻抗條件下，諧振后虛部相等的符號相反，串聯(lián)阻抗等于0，并聯(lián)阻抗等于無窮大，當(dāng)發(fā)生諧振時，串聯(lián)電路的諧振電流為無窮大。并聯(lián)電路的諧振電壓為無窮大（理論值），在電阻電感串聯(lián)電路中，同一相的電源、電壓和電流現(xiàn)象稱為串聯(lián)諧振，其特點是同相純電阻、電源、電壓和電流，電抗X等于0，阻抗Z等于電阻R，此時，電路的阻抗最小，電流最大，電感和電容可能產(chǎn)生比電源電壓高許多倍的電壓，因此串聯(lián)諧振也稱為電壓諧振，并聯(lián)諧振：在電阻、電容、電感并聯(lián)電路中，電路電壓和總電流同相，稱為并聯(lián)諧振，其特點是：并聯(lián)諧振是一種完全補償，電源不需要提供無功功率，只提供電阻所需的有功功率，當(dāng)諧振時，電路總電流最小，而支路電流通常大于電路總電流，所以并聯(lián)諧振也稱為電流諧振。
在電阻、電容和電感串聯(lián)電路中，直接減去電感XL和XC的影響。如果滿足一定條件，只需取XL=Xc，則電路的電抗等于零，電路中的電流和電壓相位相同，電阻、電感和電容之間不交換無功功率，電路的這種狀態(tài)稱為串聯(lián)共振。
在電阻R、電感L和電容C的交流電路中，電路兩端的電壓通常不同于電流相位，如果我們調(diào)整電路元件(L或C)的參數(shù)或電源頻率，它們可以是相同的相位，整個電路是純電阻的，當(dāng)電路達到這種狀態(tài)時，稱為共振。
在由電阻、電感和電容組成的串聯(lián)電路中，當(dāng)電容XC=電感XL相等時，產(chǎn)生串聯(lián)諧振，電路中電壓U和電流I的相位相同。當(dāng)電路發(fā)生串聯(lián)諧振時，電路的阻抗Z＝R2+XC-XL2= R，電路的總阻抗最小，電流將達到最大值。
當(dāng)電壓U為常數(shù)時，電路中的電流I達到最大值，由于諧振XL=XC，UL=UC的相位與UL和UC相反，因此電阻上的電壓等于電源電壓，串聯(lián)電路諧振有一些特點，了解共振現(xiàn)象可以利用這些特性，防止某些特性帶來的危害諧波濾波裝置利用串聯(lián)諧振的特性來考慮主諧波，一般的無功補償裝置應(yīng)避免串聯(lián)諧振，因為當(dāng)發(fā)生串聯(lián)諧振時，電容器元件上的電壓會升高，可能導(dǎo)致電容器絕緣層擊穿然而，在無線電工程中，需要接收的信號可以利用串聯(lián)諧振現(xiàn)象的選擇性和獲得的高壓來提取，LC頻率選擇諧振電路的品質(zhì)因數(shù)Q定義為：Qo=wo L/R，wo為電路的諧振頻率，R為電感損耗電阻L。
在具有R，L和C分量的正弦交流電路中，電路兩端的電壓和電流通常是不同的。如果改變電路元件的參數(shù)值或調(diào)整電源的頻率，電路的電壓和電流將同相，電路的阻抗將顯示電阻的性質(zhì)，這種狀態(tài)的電路稱為共振，根據(jù)電路的不同連接形式，諧振現(xiàn)象可分為串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振，在R，l，C串聯(lián)電路中，當(dāng)XL=XC時，阻抗角∮=0，即電源電壓和電流同相，這種現(xiàn)象稱為串聯(lián)諧振串聯(lián)諧振的特點：當(dāng)發(fā)生諧振時，由于電感XL等于XC，阻抗達到最小，電路電阻。
