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串聯(lián)諧振裝置類型

閱讀：14發(fā)布時間：2025-7-5

串聯(lián)諧振
由電路的諧振條件ω0L-1/ω0C=0可知，要實現(xiàn)電路的諧振，既可以固定電路參數(shù)而改變電源頻率，也可以固定電源頻率而改變電感L和電容C。根據(jù)調(diào)節(jié)方式的不同，串聯(lián)諧振交流耐壓試驗裝置可分為調(diào)容式工頻串聯(lián)諧振交流耐壓試驗裝置、調(diào)感式工頻串聯(lián)諧振交流耐壓試驗裝置和變頻式串聯(lián)諧振交流耐壓試驗裝置。

（1）調(diào)容式工頻串聯(lián)諧振交流耐壓試驗裝置

調(diào)容式工頻串聯(lián)諧振交流耐壓試驗裝置就是通過調(diào)節(jié)試驗回路中的調(diào)諧電容器，與回路中固定的調(diào)諧電感配合，使整個試驗回路在工頻(50Hz)下發(fā)生諧振，其原理接線見圖：
調(diào)容式工頻串聯(lián)諧振交流耐壓試驗裝置原理接線圖
調(diào)容式工頻串聯(lián)諧振交流耐壓試驗裝置原理接線圖
B1：調(diào)壓器
B2：勵磁變壓器
L：電抗器
Cx：試品電容
C：調(diào)諧電容器
C1，C2:分壓器電容

電抗器和調(diào)諧電容器通常由幾節(jié)組成，通過不同的組合方式可以進行不同電壓等級的交流耐壓試驗。調(diào)容式工頻串聯(lián)諧振交流耐壓試驗裝置的主要特點：

（a）重量輕、所需電源容量小、輸出的是50Hz工頻電壓。
（b）試驗裝置的諧振頻率固定為50Hz，通過調(diào)節(jié)固定電感與調(diào)諧電容的組合方式，使試驗回路達到諧振。由于每支調(diào)諧電感的電感量與調(diào)諧電容的電容量是固定的，只能通過不同的組合方式使試驗回路的感抗和容抗數(shù)值盡量相等。因此，調(diào)節(jié)不太方便，且
品質(zhì)因數(shù)較低(一般小于40)。
（c）裝置采用單相供電，要求輸入電流較大。
（d）試驗電源的頻率固定為50Hz，采用便攜式自耦調(diào)壓器調(diào)節(jié)輸入電壓，由于調(diào)壓器的容量并不大，因此要求被試品的容量不能太大，且試驗電壓波形稍有畸變。
（e）電感的體積較大。
（f）適用于電容量較小的試品的交流耐壓試驗。
（g）裝置中的調(diào)壓器存在運動部件，其機械壽命較短。

（2）調(diào)感式工頻串聯(lián)諧振交流耐壓試驗裝置

調(diào)感式工頻串聯(lián)諧振裝置是通過調(diào)節(jié)與試品串聯(lián)的電抗器的電感量來達到諧振的，其原理接線見圖：
調(diào)感式工頻串聯(lián)諧振交流耐壓試驗裝置原理接線圖
調(diào)感式工頻串聯(lián)諧振交流耐壓試驗裝置原理接線圖
B1：調(diào)壓器
B2：勵磁變壓器
L：電抗器
Cx：試品電容
C1，C2：分壓電容

電抗器通常由幾節(jié)組成，通過電抗器的各種組合方式可以進行不同電壓等級的交流耐壓試驗。調(diào)感式串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置的主要特點：
（a）可調(diào)電抗器的耐受電壓水平較高。
（b）調(diào)感式工頻串聯(lián)諧振裝置諧振頻率固定在S OHz，通過改變與試品串聯(lián)的電抗器的電感量，達到諧振?？烧{(diào)電抗器電感量的改變是通過采用機械機構改變電抗器鐵芯的空氣間隙來實現(xiàn)的。因此使得設備非常笨重(每節(jié)可調(diào)電抗器的重量約在1. 5噸左右)，噪音大，而且又需要額外的調(diào)節(jié)機構，不是太方便。
（c）該裝置采用三相供電，要求輸入電流較小。
（d）需要采用調(diào)壓器調(diào)節(jié)升壓變壓器的輸入電壓，由于調(diào)壓器的容量并不大，因此要求被試品的容量不能太大，且試驗電壓波形稍有畸變。
（e）Q值比較小，一般小于50。
（f）可調(diào)電抗器單位容量的體積相當大。

（3）變頻式串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置

變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置主要是通過改變試驗電源的輸出頻率，使回路中固定電感量的電抗器L與被試品C二串聯(lián)支路發(fā)生諧振(諧振頻率20-300Hz)，使被試品承受適當?shù)母唠妷骸Ｆ湓斫泳€見圖：
變頻式串聯(lián)諧振交流耐壓試驗裝置原理接線圖
變頻式串聯(lián)諧振交流耐壓試驗裝置原理接線圖
1：變頻電源
2：勵磁變壓器
3：過電壓保護裝置
4：電抗器
5：試品
6：高壓分壓器

電抗器通常由幾節(jié)組成，通過電抗器的各種組合方式可以進行不同電壓等級的交流耐壓試驗。變頻式串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置的主要特點：
（a）調(diào)頻、調(diào)幅電源采用電力電子設備控制，電源容量大，且省去了用于調(diào)節(jié)電壓的調(diào)壓器，使整套裝置的體積小、重量輕，非常適合于現(xiàn)場使用。
（b）電源頻率可在較大的范圍內(nèi)平滑調(diào)整，因此品質(zhì)因數(shù)高（一般在70-150），也大大增加了試品的容量范圍，適用于大容量試品。
（c）試品試驗電流受回路諧振條件的制約，因此當試品擊穿或者發(fā)生短路時，系統(tǒng)的諧振條件會被破壞，試驗電壓迅速降低，短路電流很小，只有試品電流的十分之一以下，因此即使被擊穿也不會對試驗裝置或者試品造成危害，同時也提高了試驗人員的安全性。
（d）裝置采用三相供電，要求輸入電流較小。
（e）電源輸出為正弦波，諧振時波形畸變度極小。
（f）電抗器雖然為固定電感，但通過串、并聯(lián)還是可以改變的，因此也大大增加了試品的容量范圍。


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