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串联谐振的生产原理以及品质因数介绍

时间:2022-07-27 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。

串联谐振试验如何进行?(图1)

串联谐振的产生原理:

谐振是由R、L、C元件组成的电路在一定条件下发生的一种特殊现象。首先,我们来分析R、L、C串联电路发生谐振的条件和谐振时电路的特性。R、L、C串联电路,在正弦电压U作用下,其复阻抗:Z=R+jωL−1ωC=R+jXL−XC=R+jX式中电抗X=XL—Xc是角频率ω的函数,X随ω变化。当ω从零开始向∞变化时,X从﹣∞向﹢∞变化,在ω<ω0时、X<0,电路为容性;在ω>ω0时,X>0,电路为感性;在ω=ω0时Χ(ω0)=ω0L−1ω0C=0,此时电路阻抗Z(ω0)=R为纯电阻。电压和电流同相,我们将电路此时的工作状态称为谐振。由于这种谐振发生在R、L、C串联电路中,所以又称为串联谐振。式1就是串联电路发生谐振的条件。由此式可求得谐振角频率ω0如下:ω0=1LC谐振频率为f0=12πLC由此可知,串联电路的谐振频率是由电路自身参数L、C决定的.与外部条件无关,故又称电路的固有频率。当电源频率一定时,可以调节电路参数L或C,使电路固有频率与电源频率一致而发生谐振;在电路参数一定时,可以改变电源频率使之与电路固有频率一致而发生谐振。

串联谐振的品质因数:

串联电路谐振时,其电抗X(ω0)=0,所以电路的复阻抗Zω0=R呈现为一个纯电阻,而且阻抗为最小值。谐振时,虽然电抗X=XL—Xc=0,但感抗与容抗均不为零,只是二者相等。我们称谐振时的感抗或容抗为串联谐振电路的特性阻抗,记为ρ,即ρ=ω0L=1ω0C=1LC∙L=LCρ的单位为欧姆,它是一个由电路参数L、C决定的量,与频率无关。工程上常用特性阻抗与9并称此比值为串联电路的品质因数,用Q表示,即Q=ρR=ω0LR=1ω0CR=1RLC品质因数又称共振系数,有时简称为Q值。它是由电路参数R、L、C共同决定的一个无量纲的量。

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