什么是串联谐振以及串联谐振有哪些特点
什么是串联谐振？串联谐振有哪些特点
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什么是串联谐振？
首先，串联谐振是形容电路的测量方法，在初中物理中就提到，“串联”来表示连接的方法，在实际应用中，根据不同的条件，合理的利用串联或并联，使其达到谐振的目的，总结而言，串联只是连接的方式，重点在谐振，谐振是电压U 和电流I相位相同，电路呈电阻性时的一种状态，这种状态，称为谐振状态，也可以称为谐振电路，两种结合起来就是“串联谐振电路”，下面我们先看一下串联谐振的优点和好处。
串联谐振电路的特点和好处
（1）电路在串联谐振时等效阻抗最小，阻抗为纯电阻。
（2）谐振状态下，电路的总阻抗达到极值或近似达到极值。
（3）满足谐振条件是电路中的电压U与电流I的相位相同。
（4）谐振状态时电路中总阻抗最小，电流将达到最大值。
（5）当电路中激励的频率等于电路的固有频率时，电路的电磁振荡的振幅也将达到峰值。
如何产生谐振条件
那么，是通过什么方式使其达到谐振条件呢？我们先要知道受谐振条件的影响即电容和电感和电源（角频率），也就是说由电感L和电容C组成的电路即为串联
谐振电路，一般而言，可以通过改变电源的角频率（20~300Hz），使电路中XL 与XC相等，及满足谐振条件。
串联谐振原理的应用
通过上述我们可以看出，其优势还是比较明显，在电力系统中，该原理广泛的应用于大型高压试验设备的预防性试验项目，比如：GIS、电力变压器、母线等等的预防性试验，由于可以通过调节频率，改变输出容量，对于高电压和大容量的电气设备测量优势格外明显。
RLC联谐振频率及其计算公式
RLC串联谐振频率及其计算公式串联谐振是指所研究的串联电路部分的电压和电流达到同相位,即电路中电感的感抗和电容的容抗在数值上时相等的,从而使所研究电路呈现纯电阻特性,在给定端电压的情况下,所研究的电路中将出现最大电流,电路中消耗的有功功率也最大. 1. 谐振定义：电路中L、C 两组件之能量相等，当能量由电路中某一电抗组件释 出时，且另一电抗组件必吸收相同之能量，即此两电抗组件间会产生一能量脉动。 2. 电路欲产生谐振，必须具备有电感器L及电容器C 两组件。 3. 谐振时其所对应之频率为谐振频率(resonance)，或称共振频率，以f r表示之。 4. 串联谐振电路之条件如图1所示：当Q=Q ?I2X L = I2 X C也就是X L =X C时，为R-L-C串联电路产生谐振之条件。
图1 串联谐振电路图 5. 串联谐振电路之特性： (1) 电路阻抗最小且为纯电阻。即 Z =R+jX L?jX C=R (2) 电路电流为最大。即 (3) 电路功率因子为1。即 (4) 电路平均功率最大。即P=I2R (5) 电路总虚功率为零。即Q L=Q C?Q T=Q L?Q C=0 6. 串联谐振电路之频率： (1) 公式： (2) R - L -C串联电路欲产生谐振时，可调整电源频率f 、电感器L 或电容器C 使其达到谐振频率f r，而与电阻R完全无关。
7. 串联谐振电路之质量因子： (1) 定义：电感器或电容器在谐振时产生的电抗功率与电阻器消耗的平均功率 之比，称为谐振时之品质因子。 (2) 公式： (3) 品质因子Q值愈大表示电路对谐振时之响应愈佳。一般Q值在10～100 之 间。 8. 串联谐振电路阻抗与频率之关系如图(2)所示： (1) 电阻R 与频率无关，系一常数，故为一横线。 (2) 电感抗X L=2 πfL ，与频率成正比，故为一斜线。 (3) 电容抗与频率成反比，故为一曲线。 (4) 阻抗Z = R+ j(X L?X C) 当 f = f r时， Z = R 为最小值，电路为电阻性。
串联谐振耐压试验工作原理
https://www.360docs.net/doc/5b9679551.html,/100 串联谐振耐压试验工作原理 串联谐振耐压试验装置又叫串联谐振，分为调频式和调感式。一般是由变频电源、励磁变压器、电抗器和电容分压器组成。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。 串联谐振耐压试验装置的应用 串联谐振广泛用于电力、冶金、石油、化工等行业，适用于大容量，高电压的电容性试品的交接和预防性试验。串联谐振耐压试验装置主要用于以下方面： 1、6kV-500kV高压交联电缆的交流耐压试验 2、发电机的交流耐压试验 3、GIS和SF6开关的交流耐压试验 4、6kV-500kV变压器的工频耐压试验 5、其它电力高压设备如母线，套管，互感器的交流耐压试验。 串联谐振耐压试验装置的工作原理 串联谐振变在电子设备的LC电路，也称为谐振电路，谐振电路，或调谐电路，
https://www.360docs.net/doc/5b9679551.html,/100由两个电子部件连接在一起，一个电感，由字母L表示，和一个电容器，由字母C的电 路可以作为表示作为电谐振器，一个的电模拟音叉，将能量存储在振荡电路的谐振频率。 串联谐振变电路被使用，也可以用于在特定频率产生的信号，或从一个更复杂的信号 拾取出来的信号在特定频率。它们在许多电子设备中，特别是无线电设备，电路，例如用 于关键元件的振荡器，过滤器，调谐器和混频器。 串联谐振变电路是一个理想化的模型，因为它假定不存在由于耗散能量的电阻。 LC电路的任何实际实施将始终包括的组件和连接导线内的小，但非零电阻造成的损失。虽 然没有实际的电路是没有损耗，但却是有益的研究这个理想的电路形式，以取得理解和物理 直觉。对于一个电路模型结合性。 如果一个充电电容器两端的电感器相连，电荷将开始流过电感器，一个磁场建立它周 围和减少电容器上的电压。最终在所有电容器的电荷将消失，其两端的电压将达到零。然 而，电流将继续下去，因为电感器抗蚀剂中的电流变化。以保持其流动的能量被从磁场， 这将开始下降萃取。该电流开始对电容器具有相反极性的电压充电到其原始充电。当磁场 被完全消耗的电流将停止，充电将再次如前存储在电容器中，具有相反的极性。然后循环 将再次开始，与通过电感的电流在相反的方向。 串联谐振变来回流动的电容器极板之间，通过电感。能源来回振荡电容和电感之间， 直到（如果不是从外部电路通过补充电源）内部电阻，使振荡消失。它的作用，称为数学
串联谐振系统讲解
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。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。 串联谐振的三大应用 高压大电容量设备进行交流耐压试验时,试验变压器容量要求非常大,试验设备笨重,而 应用串联谐振原理可以利用电压及容量小得多的设备产生所需的试验电压,满足试验要求。下面三新电力给大家介绍一下串联谐振试验装置在各个领域的应用。 1.在电缆试验中的应用 城乡电网中电缆的大量使用,其故障时有发生。为保证交联电缆的安全运行,国家电网公司对电缆交接和预防性试验做出了新的规定,用交流耐压试验替代原来的直流耐压试验,以 避免直流试验的累积效应对电缆造成损伤。
国际大电网会议(CIGRE)21.09工作组的建议导则提出高压挤包绝缘电缆的现场试验采用DAXZ串联谐振试验系统,频率范围为30～300Hz。并在1997年发表的题为“高压橡塑电缆系统敷设后的试验”的总结报告中明确指出以下3条。 ①由于直流电场强度按电阻率分布,而电阻率受温度等影响较大,同时耐压试验过程中,终端头的外部闪络引起的行波可能造成绝缘损坏。 ②直流耐压试验在很高电压下,难以检出相间的绝缘缺陷。 ③直流电压本身容易在电缆内部集起空间电荷,引起电缆附件沿绝缘闪络,因波过程还会产生过电压,这些现象迭加在一起,使局部电场增强,容易形成绝缘弱点,在试验过程中可能导致绝缘击穿,并可能在运行中引起事故。 很多电缆在交接试验中按GB50150-2006标准进行直流耐压试验顺利进行,但投运不久就发生绝缘击穿事故,正常运行的电缆被直流耐压试验损坏的情况也时有发生。交流耐压试验因其电场分布符合运行实际情况,故对电缆的试验最为有效。 通常交流电力电缆的电容量较大,试验电流也很大,调感式设备的体积将非常巨大并且电感调节也很困难,而调频式装置则灵活性更强,更易于实现。因此,电缆现场交流耐压试验多利用变频谐振试验设备。三新可根据客户需求制造10KV、35KV、110KV、220KV、500KV 电压等级的串联谐振试验装置。 2.在GIS设备中的应用 气体绝缘开关设备在工厂整体组装完成以后或分单元进行调整试验,试验合格后以分单元运输的方式运往现场安装。运输过程中的振动、撞击等可能导致GIS元件或组装件内坚固件松动或移位;安装过程中,在联结、密封等工艺处理方面可能失误,导致电极表面刮伤或安装错位引起电极表面缺陷;安装现场可能从空气中进入悬浮尘埃。导电微粒杂质等,这些在安装现场通过常规试验将难以检查出来,对GIS的安全运行将是极大的威胁。 由于试验设备和条件所限,早期的GIS产品多数未进行严格的现场耐压试验。事故统计表明没有进行现场耐压试验的GIS大都发生了事故。因此,GIS必须进行现场耐压试验。 GIS的现场耐压主要包括交流电压、振荡操作冲击电压和振荡雷电冲击电压等3种试验方法。其中交流耐压试验是GIS现场耐压试验最常见的方法,它能够有效地检查异常的电场结构(如电极损坏)。 目前,由于试验设备和条件所限,现场一般只做交流耐压试验。IEC517和GB7674认定对SF6气体绝缘试验电压频率在10～300Hz范围内与工频电压试验基本等效。国内外大多采用调频式串联谐振耐压试验装置进行GIS现场交流耐压试验。
(串联谐振电路分析)
《电子设计与制作》 课 程 设 计 报 告
目录 一：题目………………………………………………………..二：原理………………………………………………………….三：电路图……………………………………………………….四：实验内容…………………………………………………….五：实验分析……………………………………………………六：心得体会…………………………………………………….
一、题目：串联谐振电路分析 二、原理 1．串联谐振的定义和条件 在电阻、电感、电容串联电路中，当电路端电 压和电流同相时，电路呈电阻性，电路的这种状态叫做串联谐振。 可以先做一个简单的实验，如图所示，将：三个元件R 、L 和C 与一个小灯泡串联，接在频率可调的正弦交流电源上，并保持电源电压不变。 实验时，将电源频率逐渐由小调大，发现小灯泡也慢慢由 暗变亮。当达到某一频率时，小灯泡最亮，当频率继续增加时， 又会发现小灯泡又慢慢由亮变暗。小灯泡亮度随频率改变而变 化，意味着电路中的电流随频率而变化。怎么解释这个现象呢? 在电路两端加上正弦电压U ，根据欧姆定律有 || U I Z = 式中 2 2 2 2 1 ||()()L C Z R X X R L C ωω= +-= +- L ω和 1 C ω部是频率的函数。但当频率较低时，容抗大而感抗小， 阻抗|Z|较大，电流较小；当频率较高时，感抗大而容抗小，阻抗|Z|也较大，电流也较小。在这两个频率之间，总会有某一频率，在这个
频率时，容抗与感抗恰好相等。这时阻抗最小且为纯电阻，所以，电流最大，且与端电压同相，这就发生了串联谐振。 根据上述分析，串联谐振的条件为 L C X X = 即 001 L C ωω= 或 01LC ω= 01 2f LC π= 0f 称为谐振频率。可见，当电路的参数 L 和C 一定时，谐振频率 也就确定了。如果电源的频率一定，可以通过调节L 或C 的参数大小来实现谐振。 2、串联谐振的特点 （1）因为串联谐振时，L C X X =，故谐振时电路阻抗为 0||Z R = （2）串联谐振时，阻抗最小，在电压U 一定时，电流最大，其值 为 00|| U U I Z R = = 由于电路呈纯电阻，故电流与电源电压同相，0? = （3）电阻两端电压等于总电压。电感和电容的电压相等，其大小
串联谐振方案270kVA-108kV
变频串联谐振耐压试验装置 HTXZ-270kVA/108kV 技术方案
目录 一、满足试品范围 (3) 二、装置主要组成 (3) 三、主要功能及特征 (3) 四、主要技术参数 (4) 五、装置容量验证 (5) 六、试验时设备组合方式 (5) 七、系统配置参数 (5) 八、供货清单 (7) 九、参考实验标准 (7)
变频串联谐振耐压试验装置 HTXZ-270kVA/108kV 一、满足试品范围 1、10kV/300mm2电缆5km的交流耐压试验，电容量≤1.8775uF，试验频率30-300Hz，试验 电压22kV，试验时间5min。 2、35kV/300mm2电缆2km的交流耐压试验，电容量≤0.389uF，试验频率30-300Hz，试验电 压52kV，试验时间60min。 3、35kV开关等电气设备的交流耐压试验，试验频率30-300Hz，试验电压不超过95kV，试 验时间1min。 二、装置主要组成 序号设备名称规格型号单位数量 1 变频电源HTXZ-15kW 台 1 2 激励变压器HTJL-15kVA/1.5/3/6kV/0.4kV 台 1 3 高压电抗器HTDK-67.5kVA/27kV 台 4 4 电容分压器HTFY-1500pF/110kV 套 1 三、主要功能及特征 HTXZ系列变频串联谐振耐压试验装置，采用调节电源频率的方式，使得电抗器与被试电容器实现谐振，从而在被试品上获得高电压大电流，因其所需电源功率小、设备重量轻体积小，在国内外得到了广泛好评和应用，是当前高电压试验的新方法和潮流。 我公司调频谐振装置主要功能及其技术特点： 1、装置具有过压、过流、零位启动、系统失谐（闪络）等保护功能，过压过流保护值可以 根据用户需要整定，试品闪络时闪络保护动作并能记下闪络电压值，以供试验分析。 2、整个装置单件重量很轻，便于现场使用。 3、装置具有三种工作模式：全自动模式、手动模式、自动调谐手动升压模式；方便用户根 据现场情况灵活选择，提高试验速度。 4、能存储和异地打印数据，存入的数据编号是数字，方便用户识别和查找。 5、装置自动扫频时频率起点可以在规定范围内任意设定，扫频方向可以向上、向下选择， 同时液晶大屏幕显示扫描曲线，方便使用者直观了解是否找到谐振点。 6、采用DSP平台技术，可根据用户需要增减功能和升级，人机交换界面更为人性化。
串联谐振试验装置怎么使用
串联谐振试验装置怎么使用 串联谐振试验装置怎么使用呢？串联谐振试验装置主要用来进行高压电器设备的交流耐压试验，具有升压快、精度高、使用方便等特点，深受广大电力工作者的欢迎，但是实际的使用过程中，需要使用者熟练操作，才能达到仪器的测试效果，本文就以YTV850串联谐振试验装置为例，来给大家简单介绍串联谐振试验装置怎么使用。 开机后，显示界面如图： 试验参数配置：在每次试验前必须正确设置当次试验的各种参数！点击“参数配置”后，显示界面如图
起始频率：选择自动调谐时的启动频率，下限频率为20Hz，上限频率zui低为200Hz。 终止频率：选择自动调谐时的结尾频率，下限频率为100Hz，上限频率zui低为300Hz。 1．设置"起始频率"不可高于"终止频率"。 2.当*次试验时建议采用30Hz～300Hz进行扫描。 3.当已经知道大概频率范围时，可以选定在适当的频率段扫描，以减少试验时间。 起始电压：设置调谐时输入电压的初此值。
1. 对Q值较低的试品如发电机、电动机、架空母线，初此值设定为50～70V； 2. 对Q值较高的试品如电力电缆、变压器、GIS等，初此值设定为30～50V。 *阶段试验电压：设置试验电压的*阶段值。 *阶段试验时间：设置*阶段试验电压的耐压时间。 第二阶段试验电压：设置试验电压的第二阶段值。 第二阶段试验时间：设置第二阶段试验电压的耐压时间。 第三阶段试验电压：设置试验电压的第三阶段值。 第三阶段试验时间：设置第三阶段试验电压的耐压时间。 我们的电压跟踪系统具备自动校核较大电压波动的功能，但电网电压的波动幅度较小，由此而引起的高压电压的波动也在仪器的捕捉范围内，因此，我们强烈建议你在设置试验电压时，将“试验电压”的数值设定为比要施加的试验电压低2％Ue。 如果没有阶段性耐压试验时，只需设置一个阶段试验电压值和相应的试验时间，其它阶段试验电压和试验时间设为0。 分压器变比：分压器单节变比为3000：1，“分压器变比”设置为3000；（一般出厂已设置好）
RLC串联谐振的频率与计算公式
RLC 串联谐振频率及其计算公式 2009-04-21 09:51 串联谐振是指所研究的串联电路部分的电压和电流达到同相位 ，即电路中电感的感抗和电容的容抗在数值 上时相等的，从而使所研究电路呈现纯电阻特性 ，在给定端电压的情况下，所研究的电路中将岀现最大电流，电 路中消耗的有功功率也最大. 1. 谐振定义：电路中L 、C 两组件之能量相等，当能量由电路中某一电抗组件释 出时，且另一电抗组件必吸收相同之能量， 即此两电抗组件间会产生一能量脉动。 2. 电路欲产生谐振，必须具备有电感器 L 及电容器C 两组件。 3. 谐振时其所对应之频率为谐振频率 (resonance)，或称共振频率，以 f r 表示之。 2 2 4. 串联谐振电路之条件如图 1所示：当Q=Q ? I X L = I X C 也就是 X L =X C 时，为R-L-C 串联电路产生谐振之条件。 图1串联谐振电路图 5. 串联谐振电路之特性： (1) 电路阻抗最小且为纯电阻。即 Z =R+jX L ?jX c =R nr7 RR PF — cos 0 = — = — = 1 ⑶电路功率因子为1。即 / … 2 (4) 电路平均功率最大。即 P=l R (5) 电路总虚功率为零。即 Q L =Q C ?Q T =Q L ?Q C =0 6. 串联谐振电路之频率： (2) 电路电流为最大。即 一 E E T JL 1―一 Z R
(1) 公式: O c I 2 X C _V C _ X c 11 ~P~ ~ I 2 R — "F —〒—2兀f’CR ~ co r CR 1 fl = ^x L x~ R\c ~ R (3) 品质因子Q 值愈大表示电路对谐振时之响应愈佳。一般 Q 值在10~ 100之 间。 8. 串联谐振电路阻抗与频率之关系如图 (2)所示： (1) 电阻R 与频率无关，系一常数，故为一横线。 (2) 电感抗X L =2 n fL ,与频率成正比，故为一斜线 当f = fr 时，Z = R 为最小值，电路为电阻性。 当f > f r 时，X L > X c ，电路为电感性。 当f v fr 时，X L < X c ，电路为电容性。 当f = 0或f =灯寸,Z = 空电路为开路。 (5)若将电源频率f 由小增大，则电路阻抗 Z 的变化为先减后增。 9. 串联谐振电路之选择性如图(3)所示： ⑵R - L -C 串联电路欲产生谐振时，可调整电源频率 使其 达到谐振频率f r ，而与电阻R 完全无关。 f 、电感器L 或电容器C 7. 串联谐振电路之质量因子: ⑴定义：电感器或电容器在谐振时产生的电抗功率与电阻器消耗的平均功率 之比，称为谐振时之品质因子 (2) 公式: I 2 R —2" R (o r L 与频率成反比，故为一曲线 (4)阻抗 Z = R+ j(X L ?X c )
串联谐振感应加热系统
串联谐振感应加热系统 华意电力是一家专业研发生产串联谐振的厂家，本公司生产的串联谐振设备在行业内都广受好评，以打造最具权威的“串联谐振“高压设备供应商而努力。感应加热的频率 用于感应加热电源的频率可以从50Hz 到几MHz。选择频率首先要考虑的是加热效率和温度分布。其次是熔炼、透热和淬火等不同加热工艺对电源频率的特殊要求。如透热、熔炼等加热工艺要求加热时温度均匀，而淬火则不要求温度均匀只需要满足淬硬层厚度。对于熔炼还需要考虑搅拌力的作用和功率密度。再者，频率高功率大的电源设备一般都比频率低比功率小的价格高。因此，选择电源频率最终需要考虑其综合经济技术指标。 电磁感应的三个效应 电磁感应在导体上产生的交流电流的分布是不均匀的，主要受到三个效应即集肤效应、临近效应和圆环效应的影响。 (1) 集肤效应、透入深度△及有效加热层 导线通过直流时，能保证导线中的电流密度是均匀的。但只要电流变化率很小，电流分布仍可认为是均匀的。对于工作于低频的细导线，这一论述仍然是可确信的。但在高频电路中，电流变化率非常大，不均匀分布的状态较为严重。最大电流密度出现在导体的表面层。这种电流集聚于导线表面的现象叫做集肤效应。集肤效应可解释如下：如图2.3(a)所示，当电流通过导体时，在导体的外部和内
部都建立了磁场，磁力线的形状是以导体的中心为圆心的同心圆，如果流过的电流是交变的，那么磁场也是交变的，显然与导体表面部分相交链的磁力线，比与导体内部（接近中心部分）所交链的磁力线要少，于是导体中心部分的自感电势，或者说中心部分的电感和阻抗，大于表面部分的电感和阻抗。电流总是沿阻抗最小的路径流动，所以电流会集聚在导体的表面层。 电流频率越高，自感电动势的作用越强，集肤效应也越显著。以上分析的是导体中通入交变电流时电流在导体中产生的集肤现象。另一种情形是导体放在交变电磁场中，也就是感应加热工件的情形，工件中的涡流也是交变电流，它沿截面的分布也是集聚在工件表面一层。在工业应用方面，对金属进行表面淬火就是利用集肤效应。 (2) 邻近效应 相邻两个导体分别通入交流电流时，两个导体会产生磁场，导体除了受自身产生的磁场影响外，还受另一个导体产生的磁场的影响，在这种相互影响下导体内的电流会重新分布。当两导体内电流的方向相反时导体内侧电流密度比较大；当
串联谐振脉冲调制方法总结
串联谐振脉冲调制方法总结 调幅控制方法是通过调节直流电压源输出（逆变器输入）电压Ud（可以用移相调压电路，也可以用斩波调压电路加电感和电容组成的滤波电路，来实现调节输出功率的目的。即逆变器的输出功率通过输入电压调节，由锁相环（PLL）完成电流和电压之间的相位控制，以保证较大的功率因数输出。 脉冲密度调制方法就是通过控制脉冲密度，实际上就是控制向负载馈送能量的时间来控制输出功率。其控制原理，这种控制方法的基本思路是：假设总共有N个调功单位，在其中M个调功单位里逆变器向负载输出功率；而剩下的N－M个单位内逆变器停止工作，负载能量以自然振荡形式逐渐衰减。输出的脉冲密度为M/N，这样输出功率就跟脉冲密度联系起来了。因此通过改变脉冲密度就可改变输出功率。 脉冲密度调制方法的主要优点是：输出频率基本不变，开关损耗相对较小，易于实现数字化控制，比较适合于开环工作场合。 脉冲频率调制方法是通过改变逆变器的工作频率，从而改变负载输出阻抗以达到调节输出功率的目的。 负载的阻抗随着逆变器的工作频率（f）的变化而变化。对于一个恒定的输出电压，当工作频率与负载谐振频率偏差越大时，输出阻抗就越高，因此输出功率就越小，反之亦然。
脉冲频率调制方法的主要缺点是工作频率在功率调节过程中不断变化，导致集肤深度也随之而改变，在某些应用场合如表面淬火等，集肤深度的变化对热处理效果会产生较大的影响，这在要求严格的应用场合中是不允许的。但是由于脉冲频率调制方法实现起来非常简单，故在以下情况中可以考虑使用它：1）如果负载对工作频率范围没有严格限制，这时频率必须跟踪，但相位差可以存在而不处于谐振工作状态。 2）如果负载的Q值较高，或者功率调节范围不是很大，则较小的频率偏差就可以达到调功的要求。 脉冲密度调制方法的主要缺点是：逆变器输出功率的频率不完全等于负载的自然谐振频率，在需要功率闭环的场合中，工作稳定性较差。由于每次从自然衰减振荡状态恢复到输出功率状态时要重新锁定工作频率，这时系统可能会失控。因此在功率闭环或者温度闭环的场合，工作的稳定性不好。其另一个缺点就是功率调节特性不理想，呈有级调功方式。 谐振脉冲宽度调制（PWM）方法 谐振脉冲宽度调制是通过改变两对开关管的驱动信号之间的相位差来改变输出电压值以达到调节功率的目的。即在控制电路中使原来同相的两个桥臂开关（S1，S2）、（S3，S4）的驱动信号之间错开一个相位角，使得输出的正负交替电压之间插入一个零电压值，这样只要改变相位角就可以改变输出电压的有效值，最终达到调节输出功率的目的。
RLC并联谐振电路
电路课程设计举例： 以RLC 并联谐振电路 1．电路课程设计目的 （1）验证RLC 并联电路谐振条件及谐振电路的特点； （2）学习使用EWB 仿真软件进行电路模拟。 2．仿真电路设计原理 本次设计的RLC 串联电路图如下图所示。 图1 RLC 并联谐振电路原理图 理论分析与计算： 根据图1所给出的元件参数具体计算过程为 )1(111L C j R L j C j R Y ωωωω-+=++= 发生谐振时满足L C ωω0 01 = ,则RLC 并联谐振角频率ω0和谐振频 率 f 分别是 LC LC f πω21, 10 0= = RLC 并联谐振电路的特点如下。 （1）谐振时 Y=G,电路呈电阻性，导纳的模最小G B G Y =+=2 2 . （2）若外施电流 I s 一定，谐振时，电压为最大，G I U S o =,且与外施电 流同相。 （3）电阻中的电流也达到最大，且与外施电流相等，I I S R = . （4）谐振时 0=+I I C L ,即电感电流和电容电流大小相等，方向相反。
3．谐振电路设计内容与步骤 （1）电路发生谐振的条件及验证方法 这里有几种方法可以观察电路发生串联谐振： (1)利用电流表测量总电流 I s 和流经R 的电流I R ，两者相等时即 为并联谐振。 (2)利用示波器观察总电源与流经 R 的电流波形，两者同相即为并 联谐振。 例题：已知电感L 为0.02H,电容C 为50uf,电阻R 为200Ω。 由 LC f π210 = 计算得, Hz f 1.1570 = 按上图进行EWB 的仿真,得到下图。
流经电阻R的电流和总电流I相等为10mA,流进电感L和电容C的总电流为5.550uF，几乎为零，所以电路达到谐振状态。 总电源与流经R的电流波形同相，所以电路达到并联谐振状态。4．实验体会和总结 这次实验我学会了运用EWB仿真RLC并联谐振电路，并且运用并联谐振的特点判断达到谐振状态。尤其是观察总电源与流经R的电流波形，两者同相即为并联谐振。这种方法我们只能在实验中看到，平时做题试卷上是不可能观察到的。这加深了我对谐振电路的理解。
串联谐振试验仪器
FS-405kVA/54kV 串联谐振试验仪器 一、被试品对象及试验要求 1.10kV，300平方毫米交联电缆8km，试验频率30~300HZ,电容量≤ 2.96μF，试验电压22kV。 2.35kV，300平方毫米交联电缆3km，试验频率30~300HZ,电容量≤0.57μF，试验电压52kV。 二、工作环境 1. 环境温度：－150C –450C； 2. 相对湿度：≤90%RH； 3. 海拔高度: ≤2500米。 三、装置主要技术参数及功能 1.额定容量：405kVA； 2.输入电源：单相380V电压，频率为50Hz； 3.额定电压： 54kV； 27kV； 4.额定电流： 7.5；15A； 5.工作频率：30-300Hz； 6.波形畸变率：输出电压波形畸变率≤1%； 7.工作时间：额定负载下允许连续60min；过压1.1倍1分钟； 8.温升：额定负载下连续运行60min后温升≤65K； 9.品质因素：装置自身Q≥30(f=45Hz)； 10.保护功能：对被试品具有过流、过压及试品闪络保护(详见变频电源部分)； 11.测量精度：系统有效值1.5级。
四、设备遵循标准 GB10229-88 《电抗器》 GB1094 《电力变压器》 GB50150-2006 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》 DL/T 596-1996 《电力设备预防性试验规程》 GB1094.1-GB1094.6-96 《外壳防护等级》 GB2900 《电工名词术语》 GB/T16927.1~2-1997 《高电压试验技术》 五、装置容量确定 35kV，300平方毫米交联电缆3km，试验频率30~300HZ,电容量≤0.57μF，试验电压52kV。 试验电流 I=2πfCU试 =2π×35×0.57×10-6×52×103=6.5A 对应电抗器电感量 L=1/ω2C=36H 设计六台电抗器，单台电抗器为67.5kVA/27kV/54H 验证: 10kV，300平方毫米交联电缆8km，试验频率30~300HZ,电容量≤2.96μF，试验电压22kV。 使用电抗器6并联，此时电感量为54/6=9 试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√9×2.96×10-6)=30.8Hz。 试验电流 I=2πfCU试 =2π×30.8×2.96×10-6×22×103=12.5A 结论：装置容量定为405kVA/54kV/108kV/162kV，分六节电抗器，电抗器单节为 67.5kVA/27kV/2.5A/54H通过组合使用能满足上述被试品的试验要求。 试验时使用关系列表
RLC串联谐振频率及其计算公式
R L C串联谐振频率及其计算公式 2009-04-21 09:51 串联谐振是指所研究的串联电路部分的电压和电流达到同相位,即电路中电感的感抗和电容的容抗在数值上时相等的,从而使所研究电路呈现纯电阻特性,在给定端电压的情况下,所研究的电路中将出现最大电流,电路中消耗的有功功率也最大. 1. 谐振定义：电路中L、C 两组件之能量相等，当能量由电路中某一电抗组件释 出时，且另一电抗组件必吸收相同之能量，即此两电抗组件间会产生一能量脉动。 2. 电路欲产生谐振，必须具备有电感器L及电容器C 两组件。 3. 谐振时其所对应之频率为谐振频率(resonance)，或称共振频率，以f r表示之。 4. 串联谐振电路之条件如图1所示：当Q=Q I2X L = I2 X C也就是 X L =X C 时，为R-L-C 串联电路产生谐振之条件。 图1 串联谐振电路图 5. 串联谐振电路之特性： (1) 电路阻抗最小且为纯电阻。即Z =R+jX L jX C=R (2) 电路电流为最大。即 (3) 电路功率因子为1。即 (4) 电路平均功率最大。即P=I2R (5) 电路总虚功率为零。即Q L=Q C Q T=Q L Q C=0 6. 串联谐振电路之频率： (1) 公式：
(2) R - L -C 串联电路欲产生谐振时，可调整电源频率f 、电感器L 或电容器C 使其达到谐振频率f r ，而与电阻R完全无关。 7. 串联谐振电路之质量因子： (1) 定义：电感器或电容器在谐振时产生的电抗功率与电阻器消耗的平均功率 之比，称为谐振时之品质因子。 (2) 公式： (3) 品质因子Q值愈大表示电路对谐振时之响应愈佳。一般Q值在10～100 之间。 8. 串联谐振电路阻抗与频率之关系如图(2)所示： (1) 电阻R 与频率无关，系一常数，故为一横线。 (2) 电感抗X L=2 π fL ，与频率成正比，故为一斜线。 (3) 电容抗与频率成反比，故为一曲线。 (4) 阻抗Z = R+ j(X L X C) 当 f = f r时，Z = R 为最小值，电路为电阻性。 当f ＞f r时，X L＞X C，电路为电感性。
串联谐振：如何谐振及其原理解析
串联谐振：如何谐振及其原理解析 谐振电路是在具有电阻R、电感L、电容C的交流电路中；一般电路的电压与电流电路中的相位是不同的。如果我们调整电路元件（L或C）或电源频率的参数，它们可以具有相同的相位，整个电路呈现纯电阻。当电路达到这种状态时，称为共振。研究共振现象的目的是了解这一客观现象，充分利用科学技术中共振的特点，同时预防产生的危害。根据电路连接的不同，可分为串联谐振和并联谐振。 在HTXZ串联谐振情况下，电感电压和电容电压是等价的，即电感电容吸收不同数目的等效无功率，使电路吸收的无功率为0；电场能量和磁场能量不断变化，但这部分能量在电场和磁场之间振荡，整个电路的电磁场能量之和保持不变；励磁电源电路的能量转化为电阻加热。为了维持振荡，励磁必须不断地提供能量来补偿电阻的热消耗。与电路中的电磁场总能量相比，每个振荡电路消耗的能量越少，电路的质量越好。 首先，谐振是在一定条件下由R、L和C元件组成的电路的特殊现象。首先，当C系列电路发生谐振时，首先要分析电路的特性，如图1、C系列电路的复阻抗如下：在正弦电压作用下：电路的复阻抗如下：
公式中，电抗x=x1 xc是角频率w的函数，x随w的变化如图2所示。当w从0变为如图2所示时，x从-变为+如W所示，当w 0，当x是电容性的，当w 0，当x是电感性的，当w=w0，当阻抗z（w0）=r是纯电阻、电压和无穷大时。电流同相，我们称之为此时电路谐振的工作状态。由于这种共振发生在RLC串联电路中，我们也可以称之为串联谐振、串联谐振电路等。式1是串联电路的谐振条件，从中可以得到谐振角频率w。如图：
谐振频率为 由此可见，串联电路的谐振频率是由其自身的参数L和C决定的，这与外界条件无关。当电源固定时，可以调节L和C，使电路的固有频率与电源频率产生共振。 4.变频串联谐振的计算方法 变频串联谐振主要是指所研究的串联电路的电压和电流达到同一相位，即电路中电感的电感电抗和电容电抗的值和时间相等，使所研究的电路呈现出纯的电阻特性。在给定的端电压下，所研究的电路中会出现最大电流。电路中消耗的是最大的有功功率。 变频串联谐振计算方法 z=r+jx，x=0，z=r，i=u/z=u/r。 （1）谐振定义：在电路中，当两个元件的能量由电路中的一个电抗模块释放，而另一个电抗模块必须吸收相同的能量时，两个元件的能量相等，即两个电抗元件之间会有能量脉动。 （2）为了产生共振，电路必须有电感L和电容C。 （3）相应的共振频率是以fr表示的共振频率或共振频率。 串联谐振电路之条件如下： 当q=qi2xl=i2xc或xl=xc时，得到了r-l-c串联电路的谐振条件。
VF型串联谐振装置技术优势
VF型串联谐振装置技术优势 VF型串联谐振装置是由我公司多年生产经验与市场客户反馈升级的zui新一代交流耐压谐 振试验装置，采用多种技术，该设备已广泛应到600MW火电站、300MW水电站及500KV变 电站的交接试验，深受用户好评。 VF型串联谐振装置技术特点： 1、采用低干扰发明技术，降低了高压谐波干扰,增大了输出功率,保护了试品的安全; 名称：一种低干扰的串联谐振耐压试验装置； 号：ZL200820000344.2 名称：调频串联谐振耐压试验装置； 号：ZL201520703658.9 名称：用于电力系统泄漏电流的监测装置； 号：ZL201520700846.6 名称：一种无局放的谐振耐压试验装置； 号：ZL201520700850.2 名称：一种大型水轮机组的工频谐振交流耐压试验装置； 号：ZL201520703683.7 2、国家电网建设和改造推荐产品[证书编号:071239] 国家权威部门的检测、鉴定和推荐; 3、具有多重软硬件保护，安全可靠, 过压保护、闪络保护、过流保护、掉电保护、过热保护、系统放电保护; 4、采用干式真空环氧浇注的电抗器体积小、重量轻、Q值高; 5、为高电压试验专业设计的变频控制电源, 输出波形失真度小，试验电压稳定性高; 6、四种试验模式 自动试验模式—自动寻找谐振点，自动升压，自动计时，自动降压完成试验; 自动调谐模式—自动寻找谐振点，手动升压，自动计时，自动降压完成试验; 自动升压模式—自动/手动寻找谐振点，自动升压，自动计时，自动降压完成试验; 手动试验模式—手动寻找谐振点，手动升压，自动计时，自动降压完成试验; VF型串联谐振装置技术参数 1、试验电压：0-1000kV 2、试验容量: 0-5000kVA 3、谐振频率范围: 20～300Hz 4、系统测量精度：0.5级 5、连续工作时间: 满功率输出下,工作时间60分种 6、频率调节分辩率:0.01Hz 7、供电电源电压: AC220V/380V±15% 单相50Hz 尊敬的客户：
串联谐振与并联谐振的计算2.0
基于《电路原理》304页 例6.4.1展开的探讨 Part 1 在教材中，讨论了谐振 在RLC 串联电路和GLC 并联电路中 1 、0ω 2、品质因数 001= = L Q R CR ωω(串联情况 ) 001= = C Q G LG ωω (并联情况) 3、0c ωω=谐振频率等于中心频率 4、s ω与p ω 而在其他LC 谐振电路中 5 、0ω? 6、Q 如何求？ 7、0ω不一定等于c ω 8、s ω与p ω的关系 Part2 我们就“5、其他LC 谐振回路中0ω如何计算”作出讨论，通过公式计算，可知 注：从左至右分别为图1、2、3 1、 对于图1-1， 并联谐振时，p ω= (12 111 C C C =+),等效为图1-2 串联谐振时，S ω=,等效为图1-3
2、 对于图2-1， 并联谐振时， p ω= (12L L L =+ ),等效为图2-2 串联谐振时，S ω= ,等效为图2-3 3、 对于图3-1， 并联谐振时，p ω= (12111 C C C =+，12L L L =+ ),等效为图3-2 串联谐振时，1S ω= ,2S ω=3-3、3-4 4、猜想
对于图4-1 （1 ）并联谐振时，p ω= (111 n i i C C ==∑， 1 n i i L L ==∑),等效为图4-2 （2）串联谐振时， Sn ω= , 等效为图4-3…… （1）要证i 2 i 11-()=i n i C f C L ωωω=∑，当()=0f ω 时，ω=(111 n i i C C ==∑， 1n i i L L ==∑) 但是用公式计算后，貌似公式不成立， （2）易证成立 Part3 在做《通信电路》习题时的新发现，也是对上述内容的拓展 1、由简单计算可知，图5-1并联谐振时，相当于图5-2 2、经相似计算可知，图6-1并联谐振时，相当于图 6-2 。。。。。。 。。。 。。 。 n=1，2，3 图5-1 图 5-2
HVFRF型自动调频串联谐振系统
HVFRF型自动调频串联谐振系统 详细介绍 一、概述 HVFRF型自动调频串联谐振试验系统于2005年通过英国NQA公司ISO9001国际质量体系认证。 HVFRF型自动调频串联谐振试验系统主要适用于电力、冶金、工矿企业动力部门等用户的6kV～35kV电压等级的电缆、发电机或其它容性试品进行现场试验的成套装置。该装置由变频控制箱、励磁变压器、电抗器和电容分压器组成。利用电抗器和试品电容串联组成LC谐振回路，通过调节输出频率，找到谐振点，在被试品上获得较高的试验电压。它是用小容量低电压的电源获得高电压大容量的输出，是当前高压试验的一种新方法，已得到广泛的应用。 二、特点 1、选用320×240点阵LCD显示屏（带背光）分辨率高，字体清晰。在室内外强弱光线下均能一目了然。 2、试验数据可屏存，并可任意调阅，有计算机接口，可外接打印机打印。选用进口机箱和不锈钢面板，按键与面板一体，外形美观。 3、三种操作方式 ⑴自动调谐手动升压 ⑵手动调谐手动升压 ⑶自动调谐、自动升压 自动调谐——使用最新快速跟踪法，寻找谐振频率点只需30～40S 左右，调谐完成后，锁定谐振频率。无谐振点时，提示区显示“调谐失败”。手动调谐时30Hz～300Hz无谐振点，提示区显示“无谐振点”，此时自动切断升压回路。禁止继续升压，确保试品、设备、人身的安全。 升压速度采用动态跟踪控制——当高压接近已设定的试验电压时，自动调整升压速率，能有效防止电压过冲造成对试品的损伤。 机内设置试验时间定时器——当试验电压升至设定值，自动启动计
时，计时到设定值的前10S时声响提示，时间到即自动降压至“零”，并切断升压回路，同时提示区显示“试验结束”。 屏幕显示菜单中内置：“6kV、10kV、35kV电压等级电力电缆的试验电压”选择及“5min、10min、15min试验时间”选择，若选择不满足用户要求可以在“自定义”区内自行输入需要的试验电压和试验时间（1～99min）。 自动启动计时功能，自动降压并关闭高压回路。 本装置输出电压，初始合闸电压，试验电压波形等均符合 GB/T16927-1997及GB1094-85的要求，具有体积小、重量轻、操作方便、高指标的特点，是一套非常理想的现场试验装置。 4、完善的保护功能 设有零位、过流、过压、过热及高压闪络等多种保护，保护功能动作时屏幕上均为中文显示；装置在额定电压、电流工作下时发生高压闪络或击穿，不会损坏整套设备，装置可正常工作；若装置接线错误，高压自动闭锁，无法升压。 ⑴自动零位启动保护 ⑵过压保护——设置试验电压的1.1倍保护 ⑶过流保护——输出电流＞额定值1.1倍保护 ⑷高压闪烁保护——在试验或升压中如有高压放电闪烁保护 ⑸综合保护——当试验线联接有误或断线时保护。（如变频器、励磁变、电抗器、分压器等测量线） ⑹过热保护——功率器件温度≥80℃时保护 三、主要技术指标 ·电源：AC三相380V±10% 50Hz/60Hz （变频电源功率在6KW以上） AC单相220V±10% 50Hz/60Hz （变频电源功率在6KW以下） ·工作频率：30～300Hz ·频率分辨率：0.01Hz ·频率调节：0.1Hz～1.0Hz ·成套装置输出波形：正弦波波形畸变≤1.0% ·系统测量精度：≤1.5 ·电压调节：动态调节，最小0.01% ·试验电压稳定度1.0% ·工作环境温度:-15℃—45℃湿度≤90% ·噪声：≤60dB ·海拔：≤1800m ·回路Q值：≥30 ·本机具有，零位保护过流、过压、过热、闪烁和其它综合保护 四、装置组成及参数 1、HVFRF型变频电源主控制器 ·电源：AC220V±10% 50Hz/60Hz 输出电压0—220V 输出电流≥30A（变频电源功率在6kW以下）；AC380V±10% 50Hz/60Hz 输出电压0—400V 输出电流≥20A（变频电源功率在6kW以上） ·输出频率：25～300Hz
串联谐振试验说明书)
HDSR-F265/265调频串联谐振试验设备 技术规范及配置方案 1、系统执行标准 GB50150-2006 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》 DL/T849.6-2004 《电力设备专用测试仪器通用技术条件 第6部分：高压谐振试验装置》 JB/T9641-1999 《试验变压器》 GB10229 《电抗器》 GB/T.311-1997 《高压输变电设备的绝缘与配合》 DL/T846-2004 《高电压测试设备通用技术条件》 GB4793-1984 《电子测量仪器安全要求》 GB2900 《电工名词术语》 GB4208 《外壳防护等级》 GB191 《包装贮运标志》 GB/T16927-1997 《高电压试验技术》 2、系统的适用范围 2.1 满足110kV主变、GIS、断路器、互感器、瓷瓶等电气设备的交流耐压试验； 试验电压：U≤265kV；加压时间：≤15min 2.2 满足500m长110kV（400mm2）交联电缆的交流耐压试验； 试验电压：U=2Uo=128kV；试验频率：30～300Hz；加压时间：60min/相 2.3 满足2km长35kV（300mm2）交联电缆的交流耐压试验； 试验电压：U＝2Uo=52kV；试验频率：30～300Hz；加压时间：60min/相 2.4 满足5km长10kV（300mm2）交联电缆的交流耐压试验。 试验电压：U＝2.5Uo=22kV；试验频率：30～300Hz；加压时间：5min/相
3、系统的基本配置3.1 主要部件一览表 3.2 设备附件一览表
4、系统技术规范及性能 4.1系统技术参数 4.1.1 额定输出电压：0～265kV 4.1.2 谐振电压波形：正弦波，波形畸变率＜1.0% 4.1.3 最大被试品电流：1A/265kV；110kV电气主设备试验 2A/128kV；110kV电缆试验 4A/52kV；35kV电缆试验 10A/26kV；10kV电缆试验 4.1.4 最大试验容量：265kV A 4.1.5 输出频率：30～300Hz 试验频率：45～65Hz；主变试验 30～300Hz；其它试验 4.1.6 频率调节细度：0.1Hz 4.1.7 频率不稳定度：＜0.05% 4.1.8 工作制：满功率输出下，连续工作时间60min 4.1.9 品质因数：30～80 4.1.10 绝缘水平： 1.2倍额定电压下耐压1min 4.1.11 输入工作电源：三相380V±10%，50Hz，＜30A/相 4.2环境条件 4.2.1 环境温度：－10℃～+40℃ 4.2.2 相对湿度：＜95%，无凝露状况 4.2.3 海拔高度：＜1000m 4.2.4 噪声：≤50dB 4.3系统的性能特点 4.3.1 调频及功率器件、显示及数据处理等单元均采用进口日本三菱、德国AB及美国 MOT等公司优质元器件。 4.3.2 充分利用我公司在电子测量技术和电磁兼容方面的优势，完全自主开发设计和生 产该套设备所有组成部分包括：变频电源、励磁变压器、浇注式高压电抗器和高精度电容分压器。 4.3.3 具备手动/自动模式、大屏幕显示、试验参数设置，并具有自动计时及操作提示功 能。 4.3.4 具备多项保护功能，如：过压、过流保护、放电保护、失谐保护等。