什么是串联谐振?有何危害?
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串联谐振在工作中的几个特点串联谐振顾名思义就是在电阻、电感和电容的串联电路中,出现电路的端电压和电路总电流同相位的现象,叫做串联谐振。
串联谐振的特点是指电路呈纯电阻性,端电压和总电流同相,此时阻抗最小,电流最大,在电感和电容上可能产生比电源电压大很多倍的高电压,因此串联谐振也称电压谐振。
在电力工程上,由于串联谐振会出现过电压、大电流,以致损坏电气设备,所以要避免串联谐振。
在电感线圈与电容器并联的电路中,出现并联电路的端电压与电路总电流同相位的现象,叫做并联谐振。
并联谐振电路总阻抗最大,因而电路总电流变得最小,但对每一支路而言,其电流都可能比总电流大得多,因此电流谐振又称电流谐振。
并联谐振不会产生危及设备安全的谐振过电压,但每一支路会产生过电流。
串联谐振在工作中的五大特点是什么?特点一:电稳定性、可靠性高。
系统采用进口功率元件作为功率变换的核心,电压输出和频率输出稳定,电磁兼容设计合理,保护功能完善,经过多次高压直接对地短路的测试,系统仍然保持完好,同时系统也有很强的过载能力。
特点二:自动调谐功能强大。
系统自动调谐时,从30Hz到300Hz自动扫频,显示扫频曲线,用户能直观地看到系统调谐过程;扫频完成后,系统根据扫频初步找到的谐振频点,在其±5Hz范围内以0.01Hz为分辨率进行频率细扫,最后精确锁定谐振频率特点三:支持多种试验模式。
系统支持"自动调谐+手动调压","自动调谐+自动调压","手动调谐+手动调压"等试验模式,推荐使用"自动调谐+手动调压"模式,既能快速找到谐振点,又能通过手动调压控制试验过程,安全性更高。
特点四:系统人机交互界面友好。
试验参数设置、试验控制、试验结果等同屏显示,直观清晰,并具有自动计时及操作提示功能。
全触摸屏操作及显示,具备试验数据保存和查询功能特点五:保护功能完善。
具备零位保护(电压输出控制旋钮不在零位时,禁止系统启动),过压保护,过流保护,闪络保护等功能,保证了系统的可靠性。
谐振的危害和防护谐波谐振的危害串联、并联电路谐振频率与系统电阻无关,当系统谐波源频率天时就会发生串联或并联谐振。
若、很小,可以激发二次或三次谐波的高次谐波谐振过电压若、很大,则能激发分频谐波的谐振过电压,这两种谐振过电压都表现为三相对地电压的同时升高,而线电压正常。
试验研究表明,基波谐振和高次谐波谐振过电压一般不超过倍额定电压,对于分频谐波谐振,由于受到电压互感器铁芯严重饱和的限制,过电压一般不超过倍额定电压,但励磁电流急剧增加,瞬时可高达额定励磁电流的几十倍以上,引起高压保险丝的频繁熔断。
①串联或并联谐振会产生高于电源数倍的电压,施加在回路中的电容器、互感器、断路器等设备上,引起高压电气设备绝缘损坏。
在熔断器未及时熔断的情况下会引起电压互感器喷油、绕组烧毁甚至爆炸。
②谐振引起的过电压,还可以导致氧化锌避雷器的损坏。
无间隙氧化锌避雷器的过电压耐受能力有限,如果选用氧化锌避雷器的直流电压偏低,在过电压的作用下连续动作,最终会发生热崩溃而损坏。
③在电压互感器熔断器不能及时熔断的情况下,引起电压互感器二次电压升高,对二次继电保护设备和计量仪表的绝缘造成损坏或引起继电保护设备的误动。
④基波谐振时,出现虚幻接地现象,易引起值班人员的误判断,表现为两相电压升高,一相电压降低,线电压正常,其现象与单相接地相同。
⑤谐振时电压互感器铁芯的饱和会使变比误差增大,影响计量、测量精度。
⑥谐波谐振引起电网的谐波损耗增大。
谐波谐振的预防和应对措施①少谐波源的产生在选用铁芯设备时尽量选用励磁特性好、伏安特性高、铁芯不易饱和的电磁式电压互感器、变压器、电抗器。
在选用电磁电压互感器时应注意同时提高三相电压互感器的励磁特性和伏安特性曲线的线性度,尽量选用同型号、同批次生产的单相电压互感器,也可以采用电容式电压互感器代替电磁式电压互感器。
断路器三相不同时合闸,由于合闸瞬间三相电压的不同,会引起的三相负载的不对称,使电源的中性点产生位移,中性点对地电压与电源电压叠加会使三相对地电压同时升高或两相、单相对地电压升高,使回路中的电磁式电压互感器或电抗器线圈很快饱和,激磁电流的波形发生畸变,产生高次谐波。
串联谐振的定义及优点
华天电力专业生产串联谐振(又称串联变频谐振),接下来为大家分享串联谐振的定义及优点。
一、串联谐振定义:
在含有电阻、电感及电容元件串联的交流电路中,当电源电压U与电路电流I相位同相时,则称电路发生了谐振,因元件是串联连接方式,故称为串联谐振。
串联谐振等效电路图
二、串联谐振的优点:
通常情况下,回路感抗和容抗远大于电阻分量,故电容(试品)和电感上的电压远高于电
源电压,所以串联谐振也称电压谐振。
其电压值为电源电压的XC/R (XL/R) 倍,工程上常使用这个比值来表征谐振电路的性能,并称此比值为串联电路的品质因数,用Q表示。
它是由电路参数R、L、C共同决定的一个无量纲的量。
正是因为Q值的存在,使得利用串联谐振试验时可利用较小的励磁容量及电源容量即可获得很大的试验容量,由较低的励磁电压获得较高的试验电压,从而完成利用试验变压器难以完成的大容量试品的试验,这就是串联谐振的最大优势。
谐振的定义:谐振是在由电容器和电感器组成的电路中发生的现象。
当电路的电容性阻抗等于电感性阻抗时,就会发生谐振。
根据电容器,电感器和电阻器的布置,实现谐振的条件在不同类型的电路之间变化。
串联谐振(也叫变频谐振)是指在电容器和电感器串联连接的电路中发生的谐振,而并联谐振是指在电容器和电感器并联连接的电路中发生的谐振。
串联谐振与并联谐振之间的关系是,当元件的排列产生最小阻抗时发生串联谐振,而当元件的排列产生最大阻抗时发生并联谐振。
谐振是在由电容器和电感器组成的电路中发生的现象。
当电路的电容性阻抗等于电感性阻抗时,就会发生谐振。
根据电容器,电感器和电阻器的布置,实现谐振的条件在不同类型的电路之间变化。
串联谐振:1.串联谐振的介绍串联谐振(也叫变频谐振)是指在电容器和电感器串联连接的电路中发生的谐振。
在回路频率时,回路产生谐振,此时试品上的电压是励磁变高压端输出电压的Q倍。
Q为系统品质因素,即电压谐振倍数,一般为几十到一百以上。
先通过调节变频电源的输出频率使回路发生串联谐振,再在回路谐振的条件下调节变频电源输出电压使试品电压达到试验值。
由于回路的谐振,变频电源较小的输出电压就可在试品CX上产生较高的试验电压。
采用变频串联谐振的方法进行耐压试验,用多级叠加的方式,多台电抗器可并联、串联使用,分压器既用来测量试验电压。
2.串联谐振的计算公式串联谐振时电路的阻抗虚部等于0,Z=R+jX,X=0,Z=R所以I=U/Z=U/R。
a、谐振定义:电路中L、C两组件之能量相等,当能量由电路中某一电抗组件释出时,且另一电抗组件必吸收相同之能量,即此两电抗组件间会产生一能量脉动。
b、电路欲产生谐振,应当具备有电感器L及电容器C两组件。
c、谐振时其所对应之频率为谐振频率(resonance),或称共振频率,以fr表示之。
d、串联谐振电路之条件如下:I2XL=I2XC也就是XL=XC时,为R-L-C串联电路产生谐振之条件。
e、无论是串联还是并联谐振,在谐振发生时,L、C之间都实现了完全的能量交换。
什么是串联谐振?串联谐振有哪些特点
最近,很多网民在搜索什么是串联谐振,答案完全千篇一律,针对性不强,无法解决您搜索什么是串联谐振的真正意图,为此,我们与技术部门整理了相关问题的答案供您阅读。
什么是串联谐振?
首先,串联谐振是形容电路的测量方法,在初中物理中就提到,“串联”来表示连接的方法,在实际应用中,根据不同的条件,合理的利用串联或并联,使其达到谐振的目的,总结而言,串联只是连接的方式,重点在谐振,谐振是电压U 和电流I相位相同,电路呈电阻性时的一种状态,这种状态,称为谐振状态,也可以称为谐振电路,两种结合起来就是“串联谐振电路”,下面我们先看一下串联谐振的优点和好处。
串联谐振电路的特点和好处
(1)电路在串联谐振时等效阻抗最小,阻抗为纯电阻。
(2)谐振状态下,电路的总阻抗达到极值或近似达到极值。
(3)满足谐振条件是电路中的电压U与电流I的相位相同。
(4)谐振状态时电路中总阻抗最小,电流将达到最大值。
(5)当电路中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。
如何产生谐振条件
那么,是通过什么方式使其达到谐振条件呢?我们先要知道受谐振条件的影响即电容和电感和电源(角频率),也就是说由电感L和电容C组成的电路即为串联
谐振电路,一般而言,可以通过改变电源的角频率(20~300Hz),使电路中XL 与XC相等,及满足谐振条件。
串联谐振原理的应用
通过上述我们可以看出,其优势还是比较明显,在电力系统中,该原理广泛的应用于大型高压试验设备的预防性试验项目,比如:GIS、电力变压器、母线等等的预防性试验,由于可以通过调节频率,改变输出容量,对于高电压和大容量的电气设备测量优势格外明显。
串联谐振为什么有那么多人选择?前言在电子电路的设计中,谐振是一个特别紧要的问题。
电路进行谐振时,它的电压和电流会达到最大值,这在很多时候都是我们需要的效果,比如放大器、滤波器、振荡器等。
在谐振电路中,串联谐振电路是常用的一种类型,那么为什么有那么多人选择串联谐振呢?什么是串联谐振串联谐振电路是通过串联一个电容器和一个电感器而实现的,并通过外接的电源来激励这个电路。
谐振频率可以通过电容和电感的数值来掌控,一般称为共振频率。
在串联谐振电路中,电容器和电感器构成了一个回路,当电路在共振频率下工作时,电容器和电感器彼此补偿,电路就产生了谐振。
为什么选择串联谐振简单串联谐振电路只需要一个电容器和一个电感器就可以实现。
所以对于初学者来说,串联谐振电路是一个特别简单的电路,很简单上手。
牢靠串联谐振电路对环境的变化不敏感,只有在共振频率相近才会工作,由于电容器和电感器在工作时是相互抵消的。
所以,即使在环境温度、电压或其他因素变化的情况下,它仍能保持稳定的频率特性,所以牢靠性很高。
高效串联谐振电路可以供应特别高的增益和能量传输,电路在共振频率下工作时,电流和电压峰值会达到最大值,电路内部的质量因数也会加添,使得电路中传输的能量更有效。
应用广泛由于串联谐振电路的高效性和牢靠性,它被广泛应用于很多电子电路中,如放大器、滤波器、振荡器、信号发生器等。
串联谐振电路的缺点串联谐振电路不是完美的,它也有一些缺点:频率稳定性差虽然串联谐振电路的谐振频率对环境温度、电压等因素的变化不敏感,但是,不同的电容器和电感器之间会存在一些误差,这将会导致谐振频率的浮动,所以频率的稳定性相对较差。
对q因数的倚靠性高串联谐振电路的性能特别倚靠q因数。
假如q因数太低,电路会消耗太多能量,传输效率低下。
而q因数太高,电路的带宽就会变窄,使电路的使用范围受限。
总结串联谐振电路是一种简单、牢靠、高效的电路,被广泛应用于各种电子电路中。
它虽然有一些缺点,但是由于它的简单性和高效性,在很多情况下都是最佳选择。
前言:
- 谐振是一种物理现象,它可以在很多不同的系统中发生。
串联回路的谐振是电路中的一种重要现象,它对于电子设备的设计和使用有着重要的影响。
本文将对串联回路的谐振进行总结和分析,帮助读者更好地理解这一现象。
正文:
- 谐振的基本概念:谐振是指在一个系统中,当受到外力作用时,系统的振动幅度达到最大值的现象。
在串联回路中,当电容和电感共同构成一个回路时,会出现谐振现象。
谐振的频率和振幅可以由电容和电感的数值决定。
- 谐振频率的计算:串联回路的谐振频率可以通过简单的公式进行计算。
谐振频率等于1除以2π乘以根号下电感和电容的乘积。
这个公式可以帮助工程师们在设计电路时快速计算出谐振频率。
- 谐振对电路的影响:串联回路的谐振会对电路产生一系列影响。
首先,谐振会导致电路中的电流和电压出现极大值,这可能对电子元器件产生影响。
其次,谐振还会导致电路中的能量积累和释放,这可能对电路的稳定性和工作效率产生影响。
- 谐振的应用:虽然串联回路的谐振会对电路产生影响,但是谐振现象也被广泛应用于电子设备中。
例如,在无线通信设备中,谐振可以用来选择特定的频率进行信号传输;在声学设备中,谐振可以用来增强特定频率的声音。
结尾:
- 串联回路的谐振是电子电路中的重要现象,它对电路的设计和使用都有着重要的影响。
通过本文的总结,希望读者能够更好地理解串联回路的谐振现象,从而在实际的工程应用中更好地运用这一知识。
电路中,所接受的电磁信号频率与电路本身的固有频率相同,从而电路产生的振荡电流达到最大,即电学中的共振现象!谐振,E文叫Resonance,就是在电路中,Z=R+j(Xl-Xc),当XL==Xc 了,Z呈现纯电阻性,我们就认为发生了谐振。
串联谐振产生过电压,并联谐振产生大电流。
谐振分串联谐振和并联谐振。
1.串联谐振正弦电压加在理想的(无寄生电阻)电感和电容串联电路上,当正弦频率为某一值时,容抗与感抗相待,电路的阻抗为零,电路电流达无穷大,此电路称为串联谐振;若纯电感L、纯电容C和纯电阻R串连,所加交流电压U(有效值)的圆频率为w。
则电路的复阻抗为:(3.1)复阻抗的模:(3.2)复阻抗的幅角:(3.3)即该电路电流滞后于总电压的位相差。
回路中的电流I(有效值)为:(3.4)上面三式中Z、φ、I均为频率f (或圆频率ω,ω=2πf )的函数。
当时,知φ=0,表明电路中电流I和电压U同位相,整个电路呈现纯电阻性,这就是串联谐振现象。
此时电路总阻抗的模Z=R为最小,如U不随f变化,电流I=U/R则达到极大值。
易知,只要调节f、L、C中的任意一个量,电路都能达到谐振。
2.并联谐振如果正弦电压加在电感和电容并联电路上,当正弦电压频率为某一值时,电路的总导纳为零,电感、电容元件上电压为无穷大,此电路称为并联谐振。
若纯电感L与纯电阻R串连再和纯电容C串连,该电路复阻抗的模为:(3.5)幅角为:(3.6)式中Z、φ均随电源频率f变化。
改变频率f,当ωL-ωC(R L2+ω2L2)=0时,φ=0,表明电路总电压和总电流同位相,电路总阻抗呈现纯电阻性,这就是并联谐振现象。
谐振频率可由谐振条件ωL-ωC(R L2+ω2L2)=0求出:(3.7)2,则上式近似为:一般情况下L/C>>RL(3.8)式中ω0、f0为串联谐振时的圆频率和频率。
可见在满足上述条件下,串并联电路的谐振频率是相同的。
由(3.5)式可知并联谐振时,Z近似为极大值。
串联谐振过电压串联谐振过电压,简称串谐过电压,是一种特殊的过电压现象,通常会在电能传输和分配系统中出现。
串谐过电压在现代电力系统中是比较常见的,因此对于电力系统工程师来说,了解并掌握如何防止和减轻串谐过电压的影响是非常重要的。
一、什么是串联谐振过电压?串联谐振是指在交流电路中由于电容和电感或者馈线导纳达到共振而产生的一种过电压现象。
在电力系统中,电容和电感(馈线导纳)组成的LC谐振系统通常被称为化工可控及高压输电线路中的串联补偿电容器组。
二、为什么会产生串联谐振过电压?串联谐振过电压是由于系统中存在的高压输电线路与串联补偿电容器组共振导致的。
当系统在正常运行时,电源给负载供电,并从电源平衡运行时的振荡状态中分离出来,当线路不平衡时,线路不平衡会导致电压的扰动,这些扰动会沿着线路传播并且会通过补偿电容器组达到串谐过电压水平。
三、串联谐振过电压的危害串联谐振过电压在电力系统中的危害是很严重的,它可以导致系统中的开关设备受损或烧毁。
此外,如果串联谐振过电压持续时间较长,它可能会对电力系统的绝缘性能造成损坏,从而导致更严重的后果。
四、防止和减轻串联谐振过电压的方法1. 通过电容器的分布式电抗器分布式电抗器是一种分布在高压输电线路上的高压电容器。
它能够减少补偿电容器的谐振因子而防止串联谐振过电压的发生。
通过这种方法可以有效地减轻串联谐振过电压所引起的损害。
2. 通过智能监控装置现代电力系统中的智能监控装置可以在系统出现异常时及时响应并采取相应的措施。
通过使用智能监控装置,可以实时监控电压和电流,并诊断出系统中存在的问题并提供有效的解决方案。
3. 通过调节电容器的参数我们可以通过调整电容器的参数来减轻串联谐振过电压的影响。
调整电容器的参数有助于确保电容器与线路的谐振共振频率不同步,这可以防止序列谐波产生,并减轻串联谐振过电压的影响。
总之,了解串联谐振过电压的防止和减轻方法是保证电力系统安全稳定运行的重要一环。
串联谐振电路的特性
一、什么是串联谐振电路
串联谐振电路是一种电路,它将一个普通的变压器的两个绕组串联,形成一个谐振电路,其中一条绕组产生输出,另一条产生输入。
这两个绕组共享同一个电感,它的特性使
其相当适合用于滤波和信号处理的应用。
串联谐振电路的特性包括一定的频率和电压振荡,以及相应的滤波和信号处理性能。
(1)频率和振荡:串联谐振电路具有一定的振荡频率,它受电感和电容的大小影响,因此可以通过调节电感和电容来调节电路的振荡频率。
此外,由于受限于电感和电容,该
电路还具有一定的最大振幅,一般会稍高于电源的电压,因此需要设计有效的电源保护电路。
(2)滤波性能:串联谐振电路具有良好的滤波性能,可以有效地抑制噪声信号,并
且保持频率分布均匀,从而使信号清晰。
此外,由于该电路具有较低的谐振阻抗,因此可
以提高信号处理效率。
(3)信号处理性能:由于串联谐振电路可以抑制噪声信号,而信号处理就是基于这
一原理,可以有效地提高信号处理效率,更容易实现更复杂的信号效果。
(1)电路中滤波器:串联谐振电路可以作为滤波器使用,可以滤除频率不符合要求
的各种噪声信号,同时保存具有高清晰度的信号;
(2)测量设备:串联谐振电路也可以应用于测量设备中,例如科学测量仪器,从而
实现高精度的测量;
(3)电视收音机:串联谐振电路还可以用于电视收音机中,可以有效地抑制分散度
高的干扰信号,保证信号清晰。
总之,串联谐振电路具有一定的频率和振荡特性,具有良好的滤波和信号处理性能,
可以用于滤波器、测量���备和电视收音机等应用。
此外,由于有更多的调节操作,用
户还可以获得更完美的信号处理结果。
在电阻、电感及电容所组成的串联电路内,当容抗XC 与感抗XL 相等时,即XC=XL,电路中的电压U 与电流I 的相位相同,电路呈现纯电阻性,这种现象叫串联谐振。
当电路发生串联谐振时,电路的阻抗Z=√R2+XC-XL2=R,电路中总阻抗最小,电流将达到最大值。
发生谐振时,由于感抗和容抗相等,所以电感和电容两端的电压有效值相等,即:UL=UC。
又由于其相位相反,因此这两个电压是相互抵消的。
在电容或电感的电压有效值为:UL=UC=XLI0=ω0LIO=ω0LU/R。
式中ω0L/R 称为谐振电路的品质因数,它代表电压比。
即UC/U 或UL/U。
品质因数是衡量谐振电路特性的一个重要参数。
如电路中电抗越大,电阻越小,则品质因数越高。
因此电容或电感上的电压值将比外加电压大的多。
一般电感、电容谐振电路的品质因数可达几十甚至几百。
所以串联谐振又叫电压谐振。
在电力系统中,串联谐振将会产生高出电网额定电压数倍的过电压,对电力设备的安全造成很大危害。