串聯(lián)諧振方案
串聯(lián)諧振的應(yīng)用串聯(lián)諧振電路特點
發(fā)布日期：2020-05-08 點擊：1403次
四方國瑞電力是一家專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)串聯(lián)諧振的廠家，本公司生產(chǎn)的串聯(lián)諧振在行業(yè)內(nèi)都廣受好評，以打造最具權(quán)威的“串聯(lián)諧振“高壓設(shè)備供應(yīng)商而努力。
在具有電阻R、電感L、電容C元件構(gòu)成的交流電路中，當(dāng)電感L、電容C與電源頻率f滿足一定條件時,電路具有如下特點：阻抗︱Z︱有極大值或極小值，電壓、電流相位相同，相位差為零，電路為純電阻性負載，此時的電路稱之為諧振電路。按元件聯(lián)接方式的不同，有串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振兩種電路。在R、L、C串聯(lián)諧振電路中，感抗等于容抗，阻抗︱Z︱有極小值，電流有極大值，電感電壓與電容電壓等值異號，負載是電阻性；在R、L、C并聯(lián)諧振電路中，感抗等于容抗，阻抗︱Z︱有極大值，電源電流大小一定時，電壓有極大值，電感電流與電容電流等值異號。在串、并聯(lián)諧振電路中，電感和電容吸收或釋放等值異號的無功功率，其無功功率的總和為零，電路中電流的能量變?yōu)殡妶瞿芰亢痛艌瞿芰?，同時電場能量和磁場能量又在不斷互相轉(zhuǎn)化，進行著此增彼減、互相補償?shù)倪^程，電源供給電路的能量全部轉(zhuǎn)化為電阻做功發(fā)熱，為了維持振蕩的連續(xù)進行，電源必須不斷提供能量補償電路中電阻發(fā)熱消耗的能量。諧振現(xiàn)象在工程電路中的應(yīng)用有如下幾個方面：
用于收音機的選臺
在無線電技術(shù)中常用串聯(lián)諧振的選頻特性進行收音機選臺，圖一是收音機接收天線線圈 L 1 、電感線圈 L、可調(diào)電容 C 組成的串聯(lián)諧振接收電路。接收天線所收到的各種不同頻率的信號都會在 L、C串聯(lián)諧振電路中感應(yīng)出相應(yīng)的電動勢 e 1 ，e 2 ,e 3 ，…，等效圖如圖二所示，圖二中的 R 是線圈 L 的電阻。改變電容 C 的大小，使某一信號頻率 f 0 與電感 L 和電容 C 滿足
，則該頻率的信號就會產(chǎn)生諧振現(xiàn)象。此時的電路感抗最小，電流最大，頻率為 f 0 信號在喇叭中產(chǎn)生的音量最響，其他不同頻率的信號雖然也在接收機里出現(xiàn)，但由于它們沒有達到諧振，在回路中產(chǎn)生的電流較小，音量很小，這樣就達到了信號選擇的目的，實現(xiàn)了收音機的選臺。
用于元器件參數(shù)的測量
根據(jù)諧振現(xiàn)象的特點，可以利用諧振電路對元件的參數(shù)進行測量，測量電路簡單，準(zhǔn)確度高。利用諧振現(xiàn)象進行測量的電路如圖三所示，它是由 L、C 串聯(lián)諧振回路、高頻振蕩電路和諧振指示電路組成。震蕩電路提供高頻信號，它與串聯(lián)諧振回路之間的耦合程度應(yīng)足夠弱，實現(xiàn)串聯(lián)諧振回路的阻抗小到可以忽略不計。諧振指示器用來判別回路是否處于諧振狀態(tài)，它可以用并聯(lián)在回路兩端的電壓表或串聯(lián)在回路中的電流表擔(dān)任。
電容大小的測量電路如圖三所示，選用一適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)電感 L 與被測電容 C，組成串聯(lián)諧振電路，改變高頻振蕩電路的頻率，當(dāng)電壓表或電流表的讀數(shù)出現(xiàn)最大值時，即電路處于串聯(lián)諧振狀態(tài)，此時振蕩電路輸出信號的頻率f等于信號發(fā)生器的固有頻率 f 0 。
用于電氣設(shè)備的耐壓試驗
利用串聯(lián)諧振的原理，生產(chǎn)出串聯(lián)諧振耐壓實驗儀，可以對發(fā)電機組、電力變壓器、電力電容器、電力電纜等電氣設(shè)備進行耐壓測試。串聯(lián)諧振耐壓實驗儀由變頻電源、激勵變壓器、諧振電抗器、分壓器及被測試品五部分構(gòu)成，儀器構(gòu)成及測試物品連接如圖四所示。
工作原理：通過調(diào)節(jié)耐壓實驗儀的變頻控制器的輸出頻率，使得回路中的 電抗器電感L和被測試品具有的電容C發(fā)生串聯(lián)諧振，諧振電壓即為被測試品上所加電壓。電路發(fā)生串聯(lián)諧振時，電源只需提供很小的勵磁電壓U 1 ，耐壓測試品上就能得到很高的電壓U 2 (U 2 =Q U 1 )，電源頻率即為諧振頻率f 0 。
諧振電路經(jīng)發(fā)現(xiàn)后，便有了很大發(fā)展。在當(dāng)代世界上，電路諧振現(xiàn)象已經(jīng)為人類做出了巨大貢獻，人類在生產(chǎn)和生活中，一時一刻也離不開電路諧振現(xiàn)象。如今在很多領(lǐng)域有所運用。比如說LC諧振電路，1.構(gòu)成選頻電路或選頻放大器（如收音機，電視機，各種正弦波諧振器等）。2.構(gòu)成阻波器。3.構(gòu)成各種吸收器（用來在眾多頻率信號中將某一頻率信號吸收）。此外，串并聯(lián)諧振電路廣泛應(yīng)用于各種電子電路中?？梢哉f，現(xiàn)代科技信息的發(fā)展離不開諧振電路。在現(xiàn)代科技信息話戰(zhàn)爭中，其扮演了一個不可或缺的理論指導(dǎo)者。各種無線通電都離不開這一理論的發(fā)展。
對于諧振，我們并不陌生，它在生活中有廣泛的運用?？梢哉f，我們的生活已經(jīng)離不開諧振電路。沒有它，我們的通訊就是一個空想。諧振電路對人類的社會發(fā)展有著不可磨滅的汗馬功勞。下面我將作簡單介紹。
首先，我們先給諧振做個定義。諧振即含有電感、電容和電阻元件的單口網(wǎng)絡(luò)，在某些工作頻率上，出現(xiàn)端口電壓和電流波形相位相同的情況時，稱電路發(fā)生諧振。能發(fā)生諧振的電路，稱為諧振電路。而寫真電路分為串聯(lián)諧振并聯(lián)諧振。
LC并聯(lián)諧振回路在通信電子電路中的應(yīng)用
LC并聯(lián)諧振回路在通信電子電路中的應(yīng)用由它的特點決定。具體說來，主要包括三大類，其一是工作于諧振狀態(tài)，作為選頻網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，此時呈現(xiàn)為大的電阻，在電流的激勵下輸出較大的電壓;其二是工作于失諧狀態(tài)，此時呈現(xiàn)為感性或容性，與電路中其他電感和電容一起，滿足三點式振蕩電路的振蕩條件，形成正弦波振蕩器;其三是工作于失諧狀態(tài)，即工作于幅頻特性曲線或相頻特性曲線的一側(cè)，實現(xiàn)幅頻變換、頻幅變換以及頻相變換、相頻變換，構(gòu)成角度調(diào)制與解調(diào)電路。
用作選頻匹配網(wǎng)絡(luò)的LC并聯(lián)諧振回路：
選頻即從輸入信號中選擇出有用頻率分量而抑制掉無用頻率分量或噪聲。在通信電子電路中，LC并聯(lián)諧振回路作為選頻網(wǎng)絡(luò)而使用是最普遍的，它廣泛地應(yīng)用于高頻小信號放大器、丙類高頻功率放大器、混頻器等電路中。這些電路的共同特點是：LC諧振回路不僅是一種選頻網(wǎng)絡(luò)，通過變壓器連接方式，還起到阻抗變換的作用，減小放大管或負載對諧振回路的影響，可獲得較好的選擇性。
在鐵磁諧振式變壓器中的運用：
此變壓器是利用磁性材料的非線性和電容諧振方式而實現(xiàn)穩(wěn)壓的.由于應(yīng)用鐵磁諧振的原理,使它具有一些比較獨特的性能特點：1、可靠性高(無電子元器件,結(jié)構(gòu)簡單).2、抗干擾能力強(可以實現(xiàn)輸入、輸出雙向抗干擾).3、無輸出過壓現(xiàn)象.4、輸入電壓范圍寬(半載時輸入電壓下限可以超過50%).5、響應(yīng)時間短(約40ms).
除上述一些常見的運用外，他還運用于輔助換相開關(guān)逆變器，微波介質(zhì)諧振器等。這些都是屬于新領(lǐng)域的東西。有的還處于研究階段。當(dāng)然，人們還在不斷地開發(fā)電路諧振這一深礦，希望他能為人類做出更大的貢獻。
在當(dāng)代世界上電路諧振現(xiàn)象對人類貢獻極大，但是至今人們還不承認(rèn)電路諧振時產(chǎn)生能量，書中承認(rèn)在電路諧振時產(chǎn)生《內(nèi)電動勢》，能使電流或電壓增大。如今有的學(xué)者認(rèn)為諧振是有能量的。他們認(rèn)為當(dāng)代人們利用諧振現(xiàn)象，否認(rèn)諧能的存在，與情與理都說不通。 “電路諧振能量從哪里來的呢？電容器是一個儲能元件，在單獨使用時也消耗電能，產(chǎn)生電壓降。為什么在電感與電容并串聯(lián)時，產(chǎn)生“內(nèi)電動勢”呢？因為電感與電容性質(zhì)相反，當(dāng)電感做負功時，電容做了正功，當(dāng)電容做負功時電感做了正功，它們二者互相抵消耗，不消耗能量，整個電路中只有純電阻消耗能量?！?/span>
RLC串聯(lián)諧振電源在電力系統(tǒng)應(yīng)用中的優(yōu)點：
1、所需電源容量大大減小。串聯(lián)諧振電源是利用諧振電抗器和被試品電容諧振產(chǎn)生高電壓和大電流的，在整個系統(tǒng)中，電源只需要提供系統(tǒng)中有功消耗的部分，因此，試驗所需的電源功率只有試驗容量的1/Q。
2、設(shè)備的重量和體積大大減少。串聯(lián)諧振電源中，不但省去了笨重的大功率調(diào)壓裝置和普通的大功率工頻試驗變壓器，而且，諧振激磁電源只需試驗容量的1/Q，使得系統(tǒng)重量和體積大大減少，一般為普通試驗裝置的1/5-1/10。
3、改善輸出電壓的波形。諧振電源是諧振式濾波電路，能改善輸出電壓的波形畸變，獲得很好的正弦波形，有效的防止了諧波峰值對試品的誤擊穿。
4、防止大的短路電流燒傷故障點。在串聯(lián)諧振狀態(tài)，當(dāng)試品的絕緣弱點被擊穿時，電路立即脫諧，回路電流迅速下降為正常試驗電流的1/Q。而并聯(lián)諧振或者試驗變壓器方式做耐壓試驗時，擊穿電流立即上升幾十倍，兩者相比，短路電流，擊穿電流相差數(shù)百倍。所以，串聯(lián)諧振能有效的找到絕緣弱點，又不存在大的短路電流燒傷故障點的憂患。
5、不會出現(xiàn)任何恢復(fù)過電壓。試品發(fā)生擊穿時，因失去諧振條件，高電壓也立即消失，電弧即刻熄滅，且恢復(fù)電壓的再建立過程很長，很容易在再次達到閃落電壓前斷開電源，這種電壓的恢復(fù)過程是一種能量積累的間歇振蕩過程，其過程長，而且，不會出現(xiàn)任何恢復(fù)過電壓。
產(chǎn)品主要特點說明：
1.調(diào)頻及功率元件使用最先進的日本進口的優(yōu)質(zhì)元器件；
2.充分利用公司現(xiàn)有資源，完全獨立自主開發(fā)和設(shè)計及生產(chǎn)該設(shè)備的所有組成部分：變頻電源、勵磁變壓器、高壓電抗器、電容補償器和高精度電容分壓器；
3.具備全自動（自動調(diào)諧、自動升壓）、全手動（手動調(diào)諧、手動升壓）以及半自動（自動調(diào)諧、手動升壓及手動調(diào)諧、自動升壓）的多種功能，可任意切換使用；
4.具備試驗電壓、加壓時間、報警電流整定、報警電壓整定、頻率范圍、起始電壓的設(shè)置；
5.具備放電保護功能，在試品發(fā)生閃絡(luò)時，或其他原因造成的諧振回路突然失諧，變頻控制電源立即自動快速切斷輸出，并顯示保護類型和閃落電壓值；
6. 測量顯示輸出電壓、輸出頻率及加壓時間、保護動作類型等相關(guān)信息，在試驗完成時電壓自動下降到零位；
7.大液晶全中文界面平臺技術(shù)，全觸摸屏操作,數(shù)據(jù)保存.
8. 技術(shù)特點要點歸納：
8.1. 先進的數(shù)字、功率技術(shù)：功率器件采用國外最新推出的集驅(qū)動、保護和功率變換為一體的智能功率模塊（IPM），極大的提高了整機的可靠性，減少了體積 和重量。
8.2. 完備的保護功能： 過電壓保護：保護值可設(shè)置，動作時間小于1 毫秒； 雙重過電流過熱保護：大功率器件自身保護和軟件保護相結(jié)合，動作時間小于10 微秒； 閃絡(luò)保護：動作時間小于1 毫秒，并可記錄下閃絡(luò)電壓值； 零位保護：零電壓啟動。
8.3. 獨特的四種工作模式：
手動試驗：手動尋找諧振點并手動升壓到所需電壓，按鍵后自動計時；
自動試驗：根據(jù)設(shè)置自動尋找諧振點后自動升到設(shè)定電壓后自動計時；
自動調(diào)諧手動升壓：根據(jù)設(shè)置自動尋找諧振點后，需手動升電壓到所需的電壓值，按“自動計時”鍵后自動計時；
手動調(diào)諧自動升壓：手動尋找諧振點，根據(jù)設(shè)置自動升壓后自動計時。
8.4.友好的人機接口：
專用的DSP 顯示平臺，大容量的數(shù)據(jù)存儲器，大屏幕LCD 顯示； 豐富的幫助應(yīng)用信息，幫助你現(xiàn)場分析試驗發(fā)生保護動作時可能出現(xiàn)的問題； 可保存200 次測試數(shù)據(jù); 具有調(diào)頻時顯示頻率－電壓波形曲線，直觀的觀察到是否尋找到諧振點； 掃頻范圍可以在規(guī)定范圍內(nèi)任意設(shè)定，掃頻方向可以向上向下任意選擇，方便用戶操作； 對于那些需要在50Hz 條件進行試驗的試品（比如發(fā)電機），我們采用了調(diào)頻調(diào)感技術(shù)，我們的電抗器電感值可以根據(jù)試驗需要進行適當(dāng)調(diào)節(jié)，壓緊裝置可以保證降低在通電時電抗器的噪音；
8.5.獨特的結(jié)構(gòu)設(shè)計：調(diào)頻電源控制箱的接入和輸出采用插接和螺絲連接兩種方式，安全、方便、可靠、美觀精致； 電抗器采用獨特的環(huán)氧澆注工藝，防潮防顛震； 整體色彩和外型由專業(yè)的設(shè)計公司專門設(shè)計，美觀大方。
只要您撥打四方國瑞電力廠家統(tǒng)一服務(wù)熱線 027-61903638 剩下的事有我們來做
我們的服務(wù)專員將會給您提供專業(yè)的產(chǎn)品咨詢和技術(shù)解答
了解您的訴求，建立產(chǎn)品服務(wù)記錄，并與您協(xié)商確定售后服務(wù)方式
如有需要，我們會第一時間安排專業(yè)的技術(shù)工程師按與您約定的時間準(zhǔn)時到達試驗現(xiàn)場
工程師將向您詳細地講解產(chǎn)品的工作原理和實驗操作步驟
工程師將現(xiàn)場指導(dǎo)您完成整個試驗過程，并對您提出的技術(shù)問題給予專業(yè)的解答
工程師還會為您購買的四方國瑞電力產(chǎn)品進行全面檢測，如有故障，將一并解決
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