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2022-6-20 閱讀(1354)
在電阻、電感及電容所組成的串聯(lián)電路內(nèi)，當(dāng)容抗XC與感抗XL相等時(shí)，即XC=XL，電路中的電壓U與電流I的相位相同，電路呈現(xiàn)純電阻性，這種現(xiàn)象叫變頻串聯(lián)諧振。當(dāng)電路發(fā)生串聯(lián)諧振時(shí)電路的阻抗Z=√R^2 +(XC-XL)^2=R，電路中總阻抗最小，電流將達(dá)到最大值。 阻抗條件，諧振后虛部相等符號(hào)相反。串聯(lián)阻抗等于0，并聯(lián)阻抗等于無(wú)窮大。就是在變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置的時(shí)候，串聯(lián)電路諧振電流無(wú)窮大;并聯(lián)電路諧振電壓無(wú)窮大(理論值)。在電阻、、電感串聯(lián)電路中，出現(xiàn)電源、電壓、電流同相位現(xiàn)象，叫做串聯(lián)諧振，其特點(diǎn)是:電路呈純電阻性，電源、電壓和電流同相位，電抗X等于0，阻抗Z等于電阻R，此時(shí)電路的阻抗最小，電流最大，在電感和電容上可能產(chǎn)生比電源電壓大很多倍的高電壓，因此串聯(lián)諧振也稱電壓諧振。
35KV變頻串聯(lián)諧振裝置產(chǎn)生諧振的原因
在電阻、電容和電感串聯(lián)的電路中，感抗Xl和Xc的作用是直接相減的。如果滿足一定條件，恰好使Xl=Xc，則電路的電抗等于零，電路中的電流和電壓相位相同，沒(méi)有無(wú)功功率在電阻與電感、電容間交換。電路的這種狀態(tài)稱為串聯(lián)諧振。
電路諧振條件是Xc=Xl，即ωL=1/ωC，由此可得電路固有諧振條件為f0=1/(2π√LC)。
阻抗條件:諧振后虛部相等符號(hào)相反。串聯(lián)阻抗等于0，并聯(lián)阻抗等于無(wú)窮大。就是在諧振的時(shí)候，串聯(lián)電路諧振電流無(wú)窮大;并聯(lián)電路諧振電壓無(wú)窮大(理論值)?；蛘哒f(shuō):
串聯(lián)電路中:總的輸入阻抗的虛部等于零(諧振就是輸出的電壓和電流同相)
在具有電阻R、電感L和電容C元件的交流電路中，電路兩端的電壓與其中電流位相一般是不同的。如果我們調(diào)節(jié)電路元件(L或C)的參數(shù)或電源頻率，可以使它們位相相同，整個(gè)電路呈現(xiàn)為純電阻性。電路達(dá)到這種狀態(tài)稱之為諧振。
根據(jù)變頻串聯(lián)諧振原理，我們知道當(dāng)前電抗器L的感抗值X1與回路中的容抗值Xc相等時(shí)，回路達(dá)到諧振狀態(tài)，此時(shí)回路中僅回路電阻R消耗有功功率，而無(wú)功功率則在電抗器與試品電容之間來(lái)回振蕩，從而在試品上產(chǎn)生高壓。
產(chǎn)生串聯(lián)諧振的原因:
XL =X C
由于串聯(lián)諧振要在 L、C 中產(chǎn)生高壓，可能造成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，而利用串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置進(jìn)行檢測(cè)電力系統(tǒng)就顯得尤為重要了。
在具有R、L、C元件的正弦交流電路中,電路兩端的電壓與電流一般是不同相的.如果改變電路元件的參數(shù)值或調(diào)節(jié)電源的頻率,可使電路的電壓與電流同相,使電路的阻抗呈現(xiàn)電阻的性質(zhì),處在這種狀態(tài)下的電路稱為諧振.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)電路中的XL=XC時(shí),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(diǎn):
(1)諧振發(fā)生時(shí),因感抗XL等于容抗XC,所以,阻抗達(dá)到最小值,電路呈電阻性。
(2)在電壓U不變的情況下,電路中的電流I達(dá)到最大值。
(3)由于串聯(lián)諧振時(shí)XL=XC,所以UL=UC,而UL和Uc的相位相反,相加時(shí)互相抵消,所以電阻上的電壓等于電源電壓。串聯(lián)電路諧振時(shí)具有某些特點(diǎn),了解諧振現(xiàn)象可以利用這些特點(diǎn),又可防止某些特點(diǎn)所帶來(lái)的危害。LC諧波濾除裝置就是利用串聯(lián)諧振的特點(diǎn),分別慮除主要各次諧波.在普通無(wú)功補(bǔ)償裝置中應(yīng)避免串聯(lián)諧振,這是因?yàn)?當(dāng)串聯(lián)諧振發(fā)生時(shí),電容元件上的電壓將增高,可能導(dǎo)致電容器絕緣層被擊穿。但在無(wú)線電工程中,利用串聯(lián)諧振現(xiàn)象的選擇性和所獲得的較高電壓,可將所需要接收的信號(hào)提取出來(lái)，對(duì)LC選頻諧振回路中的品質(zhì)因數(shù)Q,它的定義是:Qo=WoL/r,Wo是回路的諧振頻率,r是電感L的消耗電阻。
