串聯諧振裝置是運用串聯諧振原理,使回路產生諧振電壓加到試品上,串聯諧振目前分為變頻式和調感式兩大類,是通過調節變頻源輸出頻率或可調式電抗器調節電感量,使回路中電感L與試品C串聯諧振。
變頻串聯諧振試驗裝置
串聯諧振裝置主要由變頻源(變頻式)、高壓電抗器、可調式電抗器(調感式)、電容分壓器、激勵變壓器等幾部分組成。其廣泛用于電力、冶金、石油、化工等行業,適用于電力電纜、電力變壓器、水力發電機、GIS等大容量,高電壓的電容性試品的交接和預防性試驗。
串聯諧振在產品特性上有穩定性可靠性高、自動調諧功能強大、支持多種試驗模式、系統人機交互界面友好、保護功能完善等突出優勢,根據其特性在電力系統應用中具有需求電源容量小、設備重量體積小、改善輸出波形、防止短路電流燒傷、不會出現恢復過電壓等優點。我公司串聯諧振裝置參考GB50150-2006,DL/T849.6-2004標準,提供電纜諧振試驗裝置、發電機諧振試驗裝置、變電站電器設備諧振裝置、CVT校驗用諧振升壓裝置等多種選配參考方案。該裝置擁有多項關鍵的國家專利技術,加上引進的部分國際先進技術,設備整體達到了國際先進水平。
在電感和電容并聯的電路中,當電容的大小恰恰使電路中的電壓與電流同相位,即電源電能全部為電阻消耗,成為電阻電路時,叫作并聯諧振。
并聯諧振是一種完全的補償,電源無需提供無功功率,只提供電阻所需要的有功功率。諧振時,電路的總電流最小,而支路的電流往往大于電路的總電流,因此,并聯諧振也稱為電流諧振。發生并聯諧振時,在電感和電容元件中流過很大的電流,因此會造成電路的熔斷器熔斷或燒毀電氣設備的事故;但在無線電工程中往往用來選擇信號和消除干擾。
串聯諧振和并聯諧振區別:
從負載諧振方式劃分,可以為并聯逆變器和串聯逆變器兩大類型,下面列出串聯逆變器和并聯逆變器的主要技術特點及其比較:
串聯逆變器和并聯逆變器的差別,源于它們所用的振蕩電路不同,前者是用L、R和C串聯,后者是L、R和C并聯。
串聯逆變器的負載電路對電源呈現低阻抗,要求由電壓源供電。因此,經整流和濾波的直流電源末端,必須并接大的濾波電容器。當逆變失敗時,浪涌電流大,保護困難。
并聯逆變器的負載電路對電源呈現高阻抗,要求由電流源供電,需在直流電源末端串接大電抗器。但在逆變失敗時,由于電流受大電抗限制,沖擊不大,較易保護。
串聯逆變器的輸入電壓恒定,輸出電壓為矩形波,輸出電流近似正弦波,換流是在晶閘管上電流過零以后進行,因而電流總是超前電壓一φ角。
并聯逆變器的輸入電流恒定,輸出電壓近似正弦波,輸出電流為矩形波,換流是在諧振電容器上電壓過零以前進行,負載電流也總是越前于電壓一φ角。這就是說,兩者都是工作在容性負載狀態。
串聯逆變器是恒壓源供電,為避免逆變器的上、下橋臂晶閘管同時導通,造成電源短路,換流時,必須保證先關斷,后開通。即應有一段時間(t)使所有晶閘管(其它電力電子器件)都處于關斷狀態。此時的雜散電感,即從直流端到器件的引線電感上產生的感生電勢,可能使器件損壞,因而需要選擇合適的器件的浪涌電壓吸收電路。此外,在晶閘管關斷期間,為確保負載電流連續,使晶閘管免受換流電容器上高電壓的影響,必須在晶閘管兩端反并聯快速二極管。
并聯逆變器是恒流源供電,為避免濾波電抗Ld上產生大的感生電勢,電流必須連續。也就是說,必須保證逆變器上、下橋臂晶閘管在換流時,是先開通后關斷,也即在換流期間(tγ)內所有晶閘管都處于導通狀態。這時,雖然逆變橋臂直通,由于Ld足夠大,也不會造成直流電源短路,但換流時間長,會使系統效率降低,因而需縮短tγ,即減小Lk值。
串聯逆變器的工作頻率必須低于負載電路的固有振蕩頻率,即應確保有合適的t?時間,否則會因逆變器上、下橋臂直通而導致換流的失敗。
并聯逆變器的工作頻率必須略高于負載電路的固有振蕩頻率,以確保有合適的反壓時間t?,否則會導致晶閘管間換流失敗;但若高得太多,則在換流時晶閘管承受的反向電壓會太高,這是不允許的。