串联谐振试验装置是如何产生谐振的?
RLC电路发生串联谐振的条件是:信号源频率=RLC串联固有频率;或者复阻抗虚部=0,即ωL—1/ωC=0 由此推得ω=1/√LC,这就是RLC串联电路固有频率。
特点:谐振时电路呈现纯电阻态;电压与电流同相位;复阻抗模为最小值即为R;电路电流达到最大值;电感与电容上电压有效值相等且相位相反;串联谐振电路品质因数Q=ωL/R=1/RωC;通频带BW=谐振频率ω/Q品质因数。
在电阻、电感及电容所组成的串联电路内,当容抗XC与感抗XL相等时,即XC=XL,电路中的电压u与电流i的相位相同,电路呈现电阻性,这种现象叫串联谐振。当电路发生串联谐振时电路的阻抗Z=√R^2 +(XC-XL)^2=R,电路中总阻抗最小,电流将达到最大值。
扩展资料:
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。
与传统的试验变压器相比,优点在于变频串联谐振试验装置体积小,重量轻,易搬运,操作简单,非常方便现场使用及搬运(体积与重量约为传统试验变压器的1/10~1/30),而且是分件式设计,便于根据现场需求灵活配置电抗器的个数,大大降低了劳动强度,提高工作效率。
参考资料来源:百度百科——串联谐振
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运用串联谐振原理,利用励磁变压器激发串联谐振回路,调节变频控制器的输出频率,使回路电感L和试品C串联谐振,谐振电压即为加到试品上电压。
利用调谐电感与负荷电容使之产生工频串联谐振,以获得工频试验电压的设备由变频电源、励磁变压器、电抗器、补偿电容及分压器组成。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。
串联谐振试验设备主要用于10kV、35kV、110kV的交联橡塑电力电缆,66kV、110kV、220kV组合电器(GIS)的变频交流耐压试验,水力和火力发电机或电力变压器等的工频交流耐压试验。其基本原理是采用可调节(30--300Hz)串联谐振试验设备与被试品电容谐振产生交流试验电压。
串联谐振在具有电阻R、电感L和电容C元件的交流电路中,电路两端的电压与其中电流位相一般是不同的。如果我们调节电路元件(L或C)的参数或电源频率,可以使它们位相相同,整个电路呈现为纯电阻性。电路达到这种状态称之为谐振。在谐振状态下,电路的总阻抗达到极值或近似达到极值。研究谐振的目的就是要认识这种客观现象,并在科学和应用技术上充分利用谐振的特征,同时又要预防它所产生的危害。按电路联接的不同,有串联谐振和并联谐振两种。在电阻、电感及电容所组成的串联电路内,当容抗XC与感抗XL相等时,即XC=XL,电路中的电压U与电流I的相位相同,电路呈现纯电阻性,这种现象叫串联谐振(也称为电压谐振)。当电路发生串联谐振时,电路的阻抗Z=√R2+XC-XL2=R,电路中总阻抗最小,电流将达到最大值。
具体而言,若想发生串联谐振,必须具备一定的条件。简单来说,在串联电路主要是由电容、电感以及电阻组成时,发生串联谐振的必备条件是感抗XL=容抗XC时,因为此时电路中的电流|才会与电压U相同相位,电流才会达到最大值,也即电路的阻抗降到最小值,电路阻抗的公式为: Z=√R2+XC-XL2=R,这就是发生串联谐振必不可少的条件了,因为串联谐振会带来高电压、高电流,而电流的高低与电阻相关,当电阻达到最小值的时候,电流就会没有任何损耗,没有任何阻碍,从而达到峰值,电流达到峰值,电压也会随着达到峰值.