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變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)成套裝置的工作原理是什么
系統(tǒng)介紹
變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)設(shè)備是根據(jù)電感器的原理和電纜的電容來產(chǎn)生高壓的..典型串聯(lián)諧振測(cè)試裝置系統(tǒng)的簡(jiǎn)化電路如圖 2A 所示，可調(diào)自耦變壓器 T1 為勵(lì)磁變壓器 T2 提供可變工作電壓，T2 提供諧振電路電源，并將測(cè)試電路與電源電路隔離。電容器 C 表示試驗(yàn)電容及其并聯(lián)電容，如分壓電容、套管電容等。電感 L 表示電容 C 的電容電抗偏移時(shí)，電感 L 被調(diào)整到電路諧振狀態(tài)的可變電抗器。
在諧振狀態(tài)下對(duì)于高質(zhì)量的容性負(fù)載，典型系統(tǒng)的 Q 值在 50-80之間，諧振狀態(tài)下，諧振回路中的電流 I 與勵(lì)磁變壓器的電壓 U 同相，因此，輸入功率是存儲(chǔ)功率 P，即 cosφ=1，P=uicosφ=UI。
在諧振狀態(tài)下，電容負(fù)載 C 上的無功功率 Wc 為 Wc=UcI=QUI=QP因此，將斷路器、電壓調(diào)節(jié)器、接觸器等電元件的額定容量降低到所需功率的 1/Q，大大降低了供電系統(tǒng)的要求。
2、串聯(lián)諧振畸變
假設(shè)輸入電壓在穩(wěn)態(tài)條件下無失真，電壓增益函數(shù) Uc 與 U 的比值可表示為該函數(shù)可以簡(jiǎn)化成式中：為輸入電源頻率的諧波(n>l)因此，當(dāng)串聯(lián)諧振電路在輸入功率頻率(n=1)調(diào)諧時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的電壓增益，從而減小輸入功率頻率諧波對(duì)系統(tǒng)的影響。該系列諧振回路的典型諧波失真水平*低于 0.5%。
?3、串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置系統(tǒng)的暫態(tài)計(jì)算
在串聯(lián)諧振電路中，由閃絡(luò)引起的消弧引起的輸出電壓恢復(fù)率很慢?；謴?fù)電壓可以表示如下：
從電弧熄滅的瞬間開始計(jì)算時(shí)間 t，可將指數(shù)ωt/2Q 改寫成閃絡(luò)周波數(shù) N 的變量 ωt/2Q=Nπ/Q。
當(dāng) nπ/Q≈3 或 n≈Q 時(shí)，式中給出的電壓 Uc(T)將返回原始值的96%。因此，在一次閃絡(luò)之后，電源需要大約 Q 周波才能將負(fù)載電容充電到全電壓。一般來說，試驗(yàn)裝置的過載保護(hù)在達(dá)到該值之前就已投入運(yùn)行。
4、串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置系統(tǒng)的調(diào)諧
通過調(diào)整堆芯的氣隙，使堆芯*關(guān)閉時(shí)的電感從最大值持續(xù)變化到堆芯*打開時(shí)的最小值(通常，電抗器可以在 4%~90%的堆芯氣隙范圍內(nèi)調(diào)諧)。當(dāng)電抗器電感等于電路電容時(shí)，系統(tǒng)達(dá)到諧振。在這里ωL=1/ωC 式中：l 為電抗器電感;c 為負(fù)載電容;ω為角頻率(ω=2πf，f 為輸入電源頻率)。