技術(shù)天地
串聯(lián)諧振裝置類型全介紹
發(fā)布日期：2020-06-10 點(diǎn)擊：3230次
SFXZ串聯(lián)諧振耐壓裝置主要由變頻控制器，勵(lì)磁變壓器，高壓電抗器，高壓分壓器等組成。變頻控制器又分兩大類，20KW及以上為控制臺(tái)式，20KW以下為便攜箱式；它由控制器和濾波器組成。變頻控制器主要作用是把幅值和頻率都固定的380V或200V工頻正弦交流電轉(zhuǎn)變?yōu)榉岛皖l率可調(diào)的正弦波。并為整套設(shè)備提供電源。勵(lì)磁變壓器的作用是將變頻電源輸出的電壓升到合適的試驗(yàn)電壓。高壓電抗器L是諧振回路重要部件，當(dāng)電源頻率等于1/(2π√LCX)時(shí)，它與被試品CX發(fā)生串聯(lián)諧振。
當(dāng)電路的諧振條件w0l-1/w0c=0可知,要實(shí)現(xiàn)電路的諧振,既可以固定電路參數(shù)而改變電源頻率,也可以固定電源頻率而改變電感L和電容C,根據(jù)調(diào)節(jié)方式的不同,串聯(lián)諧振交流耐壓實(shí)驗(yàn)裝置可分為調(diào)容式工頻串聯(lián)諧振交流耐壓試驗(yàn)裝置、調(diào)感式工頻串聯(lián)諧振交流耐壓試驗(yàn)裝置和變頻式串聯(lián)諧振交流耐壓試驗(yàn)裝置。
（1）調(diào)容式工頻串聯(lián)諧振交流耐壓試驗(yàn)裝置：
調(diào)容式工頻串聯(lián)諧振交流耐壓試驗(yàn)裝置就是通過調(diào)節(jié)試驗(yàn)回路中的調(diào)諧電容器，與回路中固定的調(diào)諧電感配合，使整個(gè)試驗(yàn)回路在工頻（50HZ）下發(fā)生諧振。
B1：調(diào)壓器
B2：勵(lì)磁變壓器
L：電抗器
CX：試品電容
C：調(diào)諧電容器
C1、C2：分壓器電容
電抗器和調(diào)諧電容器通常由幾節(jié)組成，通過不同的組合方式可以進(jìn)行不同電壓等級(jí)的交流耐壓試驗(yàn)。調(diào)容式工頻串聯(lián)諧振交流耐壓試驗(yàn)裝置的主要特點(diǎn)：
（a）重量輕、所需電源容量小、輸出的是50HZ工頻電壓。
（b）試驗(yàn)裝置的諧振頻率固定為50HZ，通過調(diào)節(jié)固定電感與調(diào)諧電容的組合方式，使試驗(yàn)回路達(dá)到諧振。由于每支調(diào)諧電感的電感量與調(diào)諧電容的電容量是固定的，只能通過不同的組合方式使試驗(yàn)回路的感抗和容抗數(shù)值盡量相等。因此，調(diào)節(jié)不太方便，且品質(zhì)因數(shù)比較低（一般小于40）。
（c）裝置采用單向供電，要求輸入電流較大。
（d）試驗(yàn)電源的頻率固定為50HZ，采用便攜式自耦調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)輸入電壓，由于調(diào)壓器的容量并不大嗎，因此要求被試品的容量不能太大，且試驗(yàn)電壓波形稍有畸變。
（e）電感的體積較大。
（f）適用于電容量較小的試品的交流耐壓試驗(yàn)。
（g）裝置中的調(diào)壓器存在運(yùn)動(dòng)部件，其機(jī)械壽命較短。
（2）調(diào)感式工頻串聯(lián)諧振交流耐壓試驗(yàn)裝置：
調(diào)感式工頻串聯(lián)諧振裝置是通過調(diào)節(jié)與試品串聯(lián)的電抗器的電感量來達(dá)到諧振的。
B1：調(diào)壓器
B2：勵(lì)磁變壓器
L：電抗器
CX：試品電容
C1、C2：分壓電容
電抗器通常由幾節(jié)組成，通過電抗器的各種組合方式可以進(jìn)行不同電壓等級(jí)的交流耐壓試驗(yàn)。調(diào)感式串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置的主要特點(diǎn)：
（a）可調(diào)電抗器的耐受電壓水平較高。
（b）調(diào)感式工頻串聯(lián)諧振裝置諧振頻率固定在50HZ，通過改變與試品串聯(lián)的電抗器的電感量，達(dá)到諧振?？烧{(diào)電抗器電感量的改變是通過采用機(jī)械機(jī)構(gòu)改變電抗器鐵芯的空氣間隙來實(shí)現(xiàn)的。因此使得設(shè)備非常笨重（每節(jié)可調(diào)電抗器的重量約在1.5噸左右），噪音大，而且又需要額外的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，不是太方便。
（c）該裝置采用三相供電，要求輸入電流較小。
（d）需要采用調(diào)壓器調(diào)節(jié)升壓變壓器的輸入電壓，由于調(diào)壓器的容量并不大，因此要求被試品的容量不能太大，且試驗(yàn)電壓波形稍有畸變。
（e）Q值比較小，一般小于50.
（f）可調(diào)電抗器單位容量的體積相當(dāng)大。
（3）變頻式串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置：
變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置主要是通過改變?cè)囼?yàn)電源的輸出頻率，使回路中固定電感量的電抗器L與被試品C二串聯(lián)支路發(fā)生諧振（諧振頻率20-30HZ），使被試品承受適當(dāng)?shù)母唠妷?。其原理接線見圖1-5：
1：變頻電源2：勵(lì)磁變壓器
3：過電壓保護(hù)裝置4：電抗器
5：試品6：高壓分壓器
電抗器通常由幾節(jié)組成，通過電抗器的各種組合方式可以進(jìn)行不同電壓等級(jí)的交流耐壓試驗(yàn)。變頻式串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置的主要特點(diǎn)：
（a）調(diào)頻、調(diào)幅電源采用電力電子設(shè)備控制，電源容量大，且省去了用于調(diào)節(jié)電壓的調(diào)壓器，使整套裝置的體積小、重量輕，非常適合于現(xiàn)場(chǎng)使用。
（b）電源頻率可在較大的范圍內(nèi)平滑調(diào)整，因此品質(zhì)因數(shù)高（一般在70-150），也大大增加了試品的容量范圍，適用于大容量試品。
（c）試品試驗(yàn)電流受回路諧振條件的制約，因此當(dāng)試品擊穿或者發(fā)生短路時(shí)，系統(tǒng)的諧振條件會(huì)被破壞，試驗(yàn)電壓迅速降低，短路電流很小，只有試品電流的十分之一以下，因此即使被擊穿也不會(huì)對(duì)試驗(yàn)裝置或者試品造成危害，同時(shí)也提高了試驗(yàn)人員的安全性。
（d）裝置采用三相供電，要求輸入電流較小。
（e）電源輸出為正弦波，諧振時(shí)波形畸變度極小。
（f）電抗器雖然為固定電感，但通過串、并聯(lián)還是可以改變的，因此也大大增加了試品的容量范圍。
