从谐振条件和电路特点看串联谐振和并联谐振

从谐振条件和电路特点看串联谐振和并联谐振一、串联谐振和并联谐振特点概述变频串联谐振试验装置又叫串联谐振，是由变频电源、励磁变压器、电抗器和电容分压器组成。被试品的电容与电抗器构成串联谐振连接方式；分压器并联在被试品上，用于测量被试品上的谐振电压，并作过压保护信号；调频功率输出经激励变压器耦合给串联谐振回路，提供串联谐振的激励功率。在电感和电容并联的电路中，当电容的大小恰恰使电路中的电压与电流同相位，即电源电能全部为电阻消耗，成为电阻电路时，叫作并联谐振，并联谐振是一种完全的补偿，电源无需提供无功功率，只提供电阻所需要的有功功率。谐振时，电路的总电流最小，而支路的电流往往大于电路的总电流，因此，并联谐振也成为电流谐振，发生并联谐振时，在电感和电容元件中流过很大的电流，因此会造成电路的熔断器熔断或烧毁电气设备的事故；但在无线电工程中往往用来选择信号和消除干扰。二、串联谐振和并联谐振的谐振条件串联谐振的谐振条件总阻抗值最小：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.电路成电阻性，电容或电感的电压可能高于电源电压。并联谐振的电路特点1.电压一定时，谐振时电流最小；2.总阻抗最大；电路成电阻性，支路电流可能会大于总电流。通过对电路谐振的分析，掌握谐振电路的特点，再生产实践中，应该用其所长，避其所短。四、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.所需电源容量大大减小串联谐振试验装置是利用谐振电抗器和被试品电容产生谐振，从而得到所需高电压和大电流的，在整个系统中，电源只需要提供系统中有功消耗的部分，因此，试验所需的电源功率只有试验容量的1/Q倍（Q为品质因素）。2.设备的重量和体积大大减小串联谐振电源中，不但省去了笨重的大功率调压装置和普通的大功率工频试验变压器，而且，谐振激磁电源只需试验容量的1/Q，使得系统重量和体积大大减小，一般为普通试验装置的1/5～1/10。3.改善输出电压波形谐振电源是谐振式滤波电路，能改善输出电压的波形畸变，获得很好的正弦波，有效地防止了谐波峰值引起的对被试品的误击穿。4.防止大的短路电流烧伤故障点在谐振状态，当被试品的绝缘弱点被击穿时，电路立即脱谐（电容量变化，不满足谐振条件），回路电流迅速下降为正常试验电流的1/Q。而采用并联谐振或者传统试验变压器的方式进行交流耐压试验时，击穿电流立即上升几十倍，两者相比，短路电流与击穿电流相差数百倍。所以，串联谐振能有效地找到绝缘弱点，又不存在大的短路电流烧伤故障点的忧患。5.不会出现任何恢复过电压被试品发生击穿闪络时，因失去谐振条件，高电压也立即消失，电弧立刻熄灭，装置的保护回路动作，切断输出。并联谐振产品的主要特点用并联谐振调谐与升压十分稳定，在低电压下进行调谐，调谐过程依据升压变压器高压侧电流的大小，调谐至电流最小时即为谐振点，然后升压至需要的电压，对于自动调谐来说，也容易控制，可以避免串联线路调谐过程中的电压震荡。