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如何消除電路產(chǎn)生的串聯(lián)諧振?
發(fā)布日期：2021-03-01 點(diǎn)擊：791次
諧振即物理的簡(jiǎn)諧振動(dòng)，物體的加速度在跟偏離平衡位置移成正比，且總是指向平衡位置的回復(fù)力的作用下的振動(dòng)，其動(dòng)力學(xué)方程式是F=kx， 諧振的現(xiàn)象是電流增大和電壓減小，越接近諧振中心，電流表電壓表功率表轉(zhuǎn)動(dòng)變化快，但是和短路得區(qū)別是不會(huì)出現(xiàn)零序量。
電路由電感L和電容C組成的，可以在一個(gè)或若干個(gè)頻率上發(fā)生諧振現(xiàn)象的電路，統(tǒng)稱為諧振電路。在電力工程中，有可能由于電路中出現(xiàn)諧振而產(chǎn)生某些危害，例如過(guò)電壓或過(guò)電流，所以，對(duì)諧振電路的研究，無(wú)論是從利用方面，或是從限制其危害方面來(lái)看，都有重要意義。
含有電感線圈和電容器的無(wú)源(指不含獨(dú)立電源)線性時(shí)不變電路在某個(gè)特定頻率的外加電源作用下，對(duì)外呈純電阻性質(zhì)的現(xiàn)象，這一特定頻率即為該電路的諧振頻率，以諧振為主要工作狀態(tài)的電路稱諧振電路，無(wú)線電設(shè)備都用諧振電路完成調(diào)諧、濾波等功能。電力系統(tǒng)則需防止諧振以免引起過(guò)電流、過(guò)電壓。
電路中的諧振有線性諧振、非線性諧振和參量諧振，前者是發(fā)生在線性時(shí)不變無(wú)源電路中的諧振，以串聯(lián)諧振(或串聯(lián)諧振裝置)電路中的諧振為典型，非線性諧振發(fā)生在含有非線性元件電路內(nèi)，由鐵心線圈和線性電容器串聯(lián)(或并聯(lián))而成的電路(習(xí)稱鐵磁諧振電路 )就能發(fā)生非線性諧振。在正弦激勵(lì)作用下，電路內(nèi)會(huì)出現(xiàn)基波諧振、高次諧波諧振、分諧波諧振以及電流(或電壓)的振幅和相位跳變的現(xiàn)象，這些現(xiàn)象統(tǒng)稱鐵磁諧振，參量諧振是發(fā)生在含時(shí)變?cè)娐穬?nèi)的諧振，一個(gè)凸極同步發(fā)電機(jī)帶有容性負(fù)載的電路內(nèi)就可能發(fā)生參量諧振。
所謂諧振，按電路理論，它是正弦電壓加在理想的(無(wú)寄生電阻)電感或電容串聯(lián)電路上。當(dāng)正弦頻率為某一值時(shí)，容抗與感抗相等，電路的阻抗為零，電路電流達(dá)到無(wú)窮大。如果正弦電壓加在電感和電容并聯(lián)電路上，當(dāng)正弦電壓頻率為某一值時(shí)，電路的總導(dǎo)納(導(dǎo)納是阻抗的倒數(shù))為零，電感、電容元件上電壓為無(wú)窮大，前者稱為串聯(lián)諧振，后者稱為并聯(lián)諧振。
用公式表示
Z=R+j(XL-XC) 其中，Z為阻抗，R為電阻，XL-XC=X為感抗+容抗=電抗，從公式中間可以清晰的看出：當(dāng)感抗XL與容抗XC相等的時(shí)候，Z中間只包含實(shí)分量R，即純電阻，此時(shí)即為諧振。
