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串联谐振的产生及其应用

时间:2021-12-09 阅读:

特高压电力旗下的串联谐振可以帮助众多电力工作者更加方便的进行各类电力测试。

串励试验变压器的原理你知道吗?(图1)


谐振的产生

在有电阻、电感、电容的交流电路中,电路两端的电压、电流、相位有些不同。如果调整电感和电容的参数或电源频率,可以使相位相同,电路呈纯电阻性,电路达到这种状态为谐振。

谐振就是物理做简谐振动,物体的加速度在跟偏离平衡位置的位移成正比,且总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动。其动力学方程式是F=-kx。 谐振的现象是电流增大和电压减小,越接近谐振中心,电流表电压表功率表转动变化快,但是和短路得区别是不会出现零序量。

在物理学里,有一个概念叫共振:当策动力的频率和系统的固有频率相等时,系统受迫振动的振幅最大,这种现象叫共振。电路里的谐振其实也是这个意思:当电路的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。实际上,共振和谐振表达的是同样一种现象。这种具有相同实质的现象在不同的领域里有不同的叫法而已。

谐振应用

收音机利用谐振现象收音机利用的就是谐振现象。转动收音机的旋钮时,就是在变动里边的电路的固有频率。忽然,在某一点,电路的频率和空气中原来不可见的电磁波的频率相等起来,于是,它们发生了谐振。远方的声音从收音机中传出来。这声音是谐振的产物。

谐振电路

由电感L和电容C组成的,可以在一个或若干个频率上发生谐振现象的电路,统称为谐振电路。在电子和无线电工程中,经常要从许多电信号中选取出我们所需要的电信号,而同时把我们不需要的电信号加以抑制或滤出,为此就需要有一个选择电路,即谐振电路。另一方面,在电力工程中,有可能由于电路中出现谐振而产生某些危害,例如过电压或过电流。所以,对谐振电路的研究,无论是从利用方面,或是从限制其危害方面来看,都有重要意义。

谐振时特性

谐振电路在谐振时的特性有

1.谐振阻抗Z0为纯电阻,其值为最小,即Z0=R。

2.电流与电源电压同相位,即φ=ψu-ψi=0。

3.电流的模达到最大值,即I=I0=US/R0 ,I0称为谐振电流。

4.L和C两端均可能出现高电压,即

UL0=I0XL0=(US/R)XL0=QUS

UC0=I0XC0=(US/R)XC0=QUS

可见当Q>>1时,即有UL0=UCO>>US,故串联谐振又称为电压谐振。这种出现高电压的现象,在无线电和电子工程中极为有用,但在电力工程中却表现为有害,应予以防止。

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