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串联谐振电路特点

发布时间:2019-04-17 11:41:00 浏览次数:1675

  开云在线平台电力是一家专业研发生产串联谐振的厂家,开云在线平台生产的串联谐振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。

  RLC串联谐振电源在电力系统应用中的优点: 

1、所需电源容量大大减小。串联谐振电源是利用谐振电抗器和被试品电容谐振产生高电压和大电流的,在整个系统中,电源只需要提供系统中有功消耗的部分,因此,试验所需的电源功率只有试验容量的1/Q。 

2、设备的重量和体积大大减少。串联谐振电源中,不但省去了笨重的大功率调压装置和普通的大功率工频试验变压器,而且,谐振激磁电源只需试验容量的1/Q,使得系统重量和体积大大减少,一般为普通试验装置的1/5-1/10。 

3、改善输出电压的波形。谐振电源是谐振式滤波电路,能改善输出电压的波形畸变,获得很好的正弦波形,有效的防止了谐波峰值对试品的误击穿。 

4、防止大的短路电流烧伤故障点。在串联谐振状态,当试品的绝缘弱点被击穿时,电路立即脱谐,回路电流迅速下降为正常试验电流的1/Q。而并联谐振或者试验变压器方式做耐压试验时,击穿电流立即上升几十倍,两者相比,短路电流,击穿电流相差数百倍。所以,串联谐振能有效的找到绝缘弱点,又不存在大的短路电流烧伤故障点的忧患。 

5、不会出现任何恢复过电压。试品发生击穿时,因失去谐振条件,高电压也立即消失,电弧即刻熄灭,且恢复电压的再建立过程很长,很容易在再次达到闪落电压前断开电源,这种电压的恢复过程是一种能量积累的间歇振荡过程,其过程长,而且,不会出现任何恢复过电压。

  产品主要特点说明: 

1.调频及功率元件使用最先进的日本进口的优质元器件; 

2.充分利用公司现有资源,完全独立自主开发和设计及生产该设备的所有组成部分:变频电源、励磁变压器、高压电抗器、电容补偿器和开云在线平台度电容分压器; 

3.具备全自动(自动调谐、自动升压)、全手动(手动调谐、手动升压)以及半自动(自动调谐、手动升压及手动调谐、自动升压)的多种功能,可任意切换使用; 

4.具备试验电压、加压时间、报警电流整定、报警电压整定、频率范围、起始电压的设置; 

5.具备放电保护功能,在试品发生闪络时,或其他原因造成的谐振回路突然失谐,变频控制电源立即自动快速切断输出,并显示保护类型和闪落电压值; 

6. 测量显示输出电压、输出频率及加压时间、保护动作类型等相关信息,在试验完成时电压自动下降到零位;

7.大液晶全中文界面平台技术,全触摸屏操作,数据保存. 8. 技术特点要点归纳: 

8.1. 先进的数字、功率技术:功率器件采用国外最新推出的集驱动、保护和功率变换为一体的智能功率模块(IPM),极大的提高了整机的可靠性,减少了体积和重量。 

8.2. 完备的保护功能: 过电压保护:保护值可设置,动作时间小于1 毫秒; 双重过电流过热保护:大功率器件自身保护和软件保护相结合,动作时间小于10 微秒; 闪络保护:动作时间小于1 毫秒,并可记录下闪络电压值; 零位保护:零电压启动。

8.3. 独特的四种工作模式: 

手动试验:手动寻找谐振点并手动升压到所需电压,按键后自动计时;

自动试验:根据设置自动寻找谐振点后自动升到设定电压后自动计时; 

自动调谐手动升压:根据设置自动寻找谐振点后,需手动升电压到所需的电压值,按“自动计时”键后自动计时; 

手动调谐自动升压:手动寻找谐振点,根据设置自动升压后自动计时。 

8.4.友好的人机接口: 

专用的DSP 显示平台,大容量的数据存储器,大屏幕LCD 显示; 丰富的帮助应用信息,帮助你现场分析试验发生保护动作时可能出现的问题; 可保存200 次测试数据; 具有调频时显示频率-电压波形曲线,直观的观察到是否寻找到谐振点; 扫频范围可以在规定范围内任意设定,扫频方向可以向上向下任意选择,方便用户操作; 对于那些需要在50Hz 条件进行试验的试品(比如发电机),我们采用了调频调感技术,我们的电抗器电感值可以根据试验需要进行适当调节,压紧装置可以保证降低在通电时电抗器的噪音; 

8.5.独特的结构设计:调频电源控制箱的接入和输出采用插接和螺丝连接两种方式,安全、方便、可靠、美观精致; 电抗器采用独特的环氧浇注工艺,防潮防颠震; 整体色彩和外型由专业的设计公司专门设计,美观大方。

  开云在线平台电力电路实验从RLC 串联谐振电路的方程分析出发, 推导了电路在谐振状态下的谐振频率、品质因数和输入阻抗, 并且基于Multisim仿真软件创建RLC 串联谐振电路, 利用其虚拟仪表和仿真分析, 分别用测量及仿真分析的方法验证它的理论根据。其结果表明了仿真与理论分析的一致性, 为仿真分析在电子电路设计中的运用提供了一种可行的研究方法。

谐振现象是正弦稳态电路的一种特定的工作状态。通常,谐振电路由电容、电感和电阻组成,按照其原件的连接形式可分为串联谐振电路、并联谐振电路和耦合谐振电路等。 

由于谐振电路具有良好的选择性,在通信与电子技术中得到了广泛的应用。比如,串联谐振时电感电压或电容电压大于激励电压的现象,在无线电通信技术领域获得了有效的应用,例如当无线电广播或电视接收机调谐在某个频率或频带上时,就可使该频率或频带内的信号特别增强,而把其他频率或频带内的信号滤去,这种性能即称为谐振电路的选择性。所以研究串联谐振有重要的意义。 

在含有电感L 、电容C 和电阻R 的串联谐振电路中,需要研究在不同频率正弦激励下响应随频率变化的情况, 即频率特性。Multisim 仿真软件可以实现原理图的捕获、电路分析、电路仿真、仿真仪器测试等方面的应用, 其数量众多的元件数据库、标准化仿真仪器、直观界面、简洁明了的操作、开云在线平台的分析测试、可信的测试结果都为众多的电子工程设计人员提供了一种可靠的分析方法, 同时也缩短了产品的研发时间。

串联谐振实验原理

RLC串联电路如图所示,改变电路参数L、C或电源频率时,都可能使电路发生谐振。

该电路的阻抗是电源角频率ω的函数:Z=R+j(ωL-1/ωC)  

串联谐振实验特性

1.电路处于谐振状态时的特性。 

(1)、回路阻抗Z0=R,| Z0|为最小值,整个回路相当于一个纯电阻电路。 

(2)、回路电流I0的数值最大,I0=US/R。 

(3)、电阻上的电压UR的数值最大,UR =US。 

(4)、电感上的电压UL与电容上的电压UC数值相等,相位相差180°,UL=UC=QUS。  

2.电路的品质因数Q 

电路发生谐振时,电感上的电压(或电容上的电压)与激励电压之比称为电路的品质因数Q,即:

3.谐振曲线。 

电路中电压与电流随频率变化的特性称频率特性,它们随频率变化的曲线称频率特性曲线,也称谐振曲线。 在US、R、L、C固定的条件下,有 

  改变电源角频率ω,可得到响应电压随电源角频率ω变化的谐振曲线,回路电流与电阻电压成正比。从图中可以看到,UR的最大值在谐振角频率ω0处,此时,UL=UC=QUS。UC的最大值在ω<ω0处,UL的最大值在ω>ω0处。 

图表示经过归一化处理后不同Q值时的电流频率特性曲线。从图中(Q1<Q2<Q3)可以看出:Q值越大,曲线尖锐度越强,其选择性就越好。

串联谐振实验结论

从Multisim 仿真软件进行RLC串联谐振电路实验的结果来看, RLC串联谐振电路在发生谐振时,电感上的电压UL与电容上的电压UC 大小相等,相位相反。这时电路处于纯电阻状态,且阻抗最小,激励电源的电压与回路的响应电压同相位。谐振频率f0与回路中的电感L和电容C有关,与电阻R和激励电源无关。品质因数Q值反映了曲线的尖锐程度,电阻R 的阻值直接影响Q值。

  开云在线平台电力是国内专业的电力承试设备研发生产企,专业针对不同电压等级的试验需求,定制不同配置的电气试验仪器仪表等产品。开云在线平台电力24小时为您服务:400-060-1718。

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