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變頻串聯諧振試驗成套裝置的工作原理是什么

閱讀：541 發布時間：2021-11-6

變頻串聯諧振試驗成套裝置工作原理分析： 

 1、串聯諧振試驗裝置系統介紹 

 變頻串聯諧振試驗設備是根據電感器的原理和電纜的電容來產

生高壓的..典型串聯諧振測試裝置系統的簡化電路如圖 2A 所示，可

調自耦變壓器 T1 為勵磁變壓器 T2 提供可變工作電壓，T2 提供諧振

電路電源，并將測試電路與電源電路隔離。電容器 C 表示試驗電容及

其并聯電容，如分壓電容、套管電容等。電感 L 表示電容 C 的電容電

抗偏移時，電感 L 被調整到電路諧振狀態的可變電抗器。 

 在諧振狀態下對于高質量的容性負載，典型系統的 Q 值在 50-80

之間，諧振狀態下，諧振回路中的電流 I 與勵磁變壓器的電壓 U 同相，

因此，輸入功率是存儲功率 P，即 cosφ=1，P=uicosφ=UI。 

 在諧振狀態下，電容負載 C 上的無功功率 Wc 為 Wc=UcI=QUI=QP 

 因此，將斷路器、電壓調節器、接觸器等電元件的額定容量降低

到所需功率的 1/Q，大大降低了供電系統的要求。 

 2、串聯諧振畸變 

 假設輸入電壓在穩態條件下無失真，電壓增益函數 Uc 與 U 的比

值可表示為該函數可以簡化成式中：為輸入電源頻率的諧波(n>l) 

 因此，當串聯諧振電路在輸入功率頻率(n=1)調諧時，會產生較

大的電壓增益，從而減小輸入功率頻率諧波對系統的影響。該系列諧

振回路的典型諧波失真水平*低于 0.5%。 

 3、串聯諧振試驗裝置系統的暫態計算 

 在串聯諧振電路中，由閃絡引起的消弧引起的輸出電壓恢復率很

慢。恢復電壓可以表示如下： 

 從電弧熄滅的瞬間開始計算時間 t，可將指數ωt/2Q 改寫成閃絡

周波數 N 的變量 ωt/2Q=Nπ/Q。 

 當 nπ/Q≈3 或 n≈Q 時，式中給出的電壓 Uc(T)將返回原始值的

96%。因此，在一次閃絡之后，電源需要大約 Q 周波才能將負載電容

充電到全電壓。一般來說，試驗裝置的過載保護在達到該值之前就已

投入運行。 

 4、串聯諧振試驗裝置系統的調諧 

 通過調整堆芯的氣隙，使堆芯*關閉時的電感從最大值持續變

化到堆芯*打開時的最小值(通常，電抗器可以在 4%~90%的堆芯氣

隙范圍內調諧)。當電抗器電感等于電路電容時，系統達到諧振。在

這里ωL=1/ωC 式中：l 為電抗器電感;c 為負載電容;ω為角頻率(ω

=2πf，f 為輸入電源頻率)。

變頻串聯諧振試驗成套裝置工作原理分析： 

 1、串聯諧振試驗裝置系統介紹 

 變頻串聯諧振試驗設備是根據電感器的原理和電纜的電容來產

生高壓的..典型串聯諧振測試裝置系統的簡化電路如圖 2A 所示，可

調自耦變壓器 T1 為勵磁變壓器 T2 提供可變工作電壓，T2 提供諧振

電路電源，并將測試電路與電源電路隔離。電容器 C 表示試驗電容及

其并聯電容，如分壓電容、套管電容等。電感 L 表示電容 C 的電容電

抗偏移時，電感 L 被調整到電路諧振狀態的可變電抗器。 

 在諧振狀態下對于高質量的容性負載，典型系統的 Q 值在 50-80

之間，諧振狀態下，諧振回路中的電流 I 與勵磁變壓器的電壓 U 同相，

因此，輸入功率是存儲功率 P，即 cosφ=1，P=uicosφ=UI。 

 在諧振狀態下，電容負載 C 上的無功功率 Wc 為 Wc=UcI=QUI=QP 

 因此，將斷路器、電壓調節器、接觸器等電元件的額定容量降低

到所需功率的 1/Q，大大降低了供電系統的要求 

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