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串聯諧振是怎么產生的?如何消除?

發布時間:2019-10-12 14:54:37 瀏覽次數:3194

諧振即物理的簡諧振動,物體的加速度在跟偏離平衡位置的位移成正比,且總是指向平衡位置的回復力的作用下的振動。其動力學方程式是F=-kx。 諧振的現象是電流增大和電壓減小,越接近諧振中心,電流表電壓表功率表轉動變化快,但是和短路得區別是不會出現零序量。
諧振電路
  由電感L和電容C組成的,可以在一個或若干個頻率上發生諧振現象的電路,統稱為諧振電路。在電子和無線電工程中,經常要從許多電信號中選取出我們所需要的電信號,而同時把我們不需要的電信號加以抑制或濾出,為此就需要有一個選擇電路,即諧振電路。另一方面,在電力工程中,有可能由于電路中出現諧振而產生某些危害,例如過電壓或過電流。所以,對諧振電路的研究,無論是從利用方面,或是從限制其危害方面來看,都有重要意義。

串聯諧振.jpg

含有電感線圈和電容器的無源(指不含獨立電源)線性時不變電路在某個特定頻率的外加電源作用下,對外呈純電阻性質的現象。這一特定頻率即為該電路的諧振頻率。以諧振為主要工作狀態的電路稱諧振電路。無線電設備都用諧振電路完成調諧、濾波等功能。電力系統則需防止諧振以免引起過電流、過電壓。
  電路中的諧振有線性諧振、非線性諧振和參量諧振。前者是發生在線性時不變無源電路中的諧振,以串聯諧振電路中的諧振為典型。非線性諧振發生在含有非線性元件電路內。由鐵心線圈和線性電容器串聯(或并聯)而成的電路(習稱鐵磁諧振電路 )就能發生非線性諧振 。在正弦激勵作用下,電路內會出現基波諧振、高次諧波諧振、分諧波諧振以及電流(或電壓)的振幅和相位跳變的現象。這些現象統稱鐵磁諧振。參量諧振是發生在含時變元件電路內的諧振。一個凸極同步發電機帶有容性負載的電路內就可能發生參量諧振。 
  所謂諧振,按電路理論,它是正弦電壓加在理想的(無寄生電阻)電感或電容串聯電路上。當正弦頻率為某一值時,容抗與感抗相等,電路的阻抗為零,電路電流達到無窮大;如果正弦電壓加在電感和電容并聯電路上,當正弦電壓頻率為某一值時,電路的總導納(導納是阻抗的倒數)為零,電感、電容元件上電壓為無窮大。前者稱為串聯諧振,后者稱為并聯諧振。
用公式表示
  Z=R+j(XL-XC) 其中,Z為阻抗,R為電阻,XL-XC=X為感抗+容抗=電抗。從公式中間可以清晰的看出:當感抗XL與容抗XC相等的時候,Z中間只包含實分量R,即純電阻。此時即為諧振。

串聯諧振安全操作準則:
1. 不允許正在試驗時突然切斷系統電源,每次試驗時要退出正在試驗狀態,才可以切斷電源。
2. 主機發生故障后,不要自行拆開機箱維修,否則后果自負。
3. 不要在高溫、高濕、易燃、易爆和強磁場環境中存放、使用儀器。
4. 維護和保養請使用濕布和中性的清潔劑清潔儀器外殼,不要使用研磨劑和溶劑。
5. 在做試驗前,應先檢查儀器是否完好無損,各連接導線是否完好,確保電源輸出,信號采樣線纜穩妥連接,導通無阻。
6. 試驗前要確保接線準確無誤,尤其是地線回路,一定要安全接地。
7. 試驗時,對試驗現場要劃安全區域,并置專人看守,杜絕閑雜人等靠近。
串聯諧振系統構成:
主要由變頻控制器,勵磁變壓器,高壓電抗器,高壓分壓器等組成。
串聯諧振是運用串聯諧振原理,利用勵磁變壓器激發串聯諧振回路,調節變頻控制器的輸出頻率,使回路電感L和試品C串聯諧振,諧振電壓即為加到試品上電壓。變頻諧振試驗裝置廣泛用于電力、冶金、石油、化工等行業,適用于大容量,高電壓的電容性試品的交接和預防性試驗。

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