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技術天地

串聯諧振是怎麽諧振的及其原理解析

時間:2019-07-15??閱讀:126

諧振電路在具有電阻R、電感L和電容C元件的交流電路中,電路兩端的電壓與其中電流位相一般是不同的。如果我們調節電路元件(L或C)的參數或電源頻率,可以使它們位相相同,整個電路呈現爲純電阻性。電路達到這種狀態稱之爲諧振。在諧振狀態下,電路的總阻抗達到極值或近似達到極值。研究諧振的目的就是要認識這種客觀現象,並在科學和應用技術上充分利用諧振的特征,同時又要預防它所産生的危害。按電路聯接的不同,有串聯諧振和並聯諧振兩種。

 

串聯諧振时,电感电压与电容电压等值异号,即电感电容吸收等值异号的无功功率,使电路吸收的无功功率为0;电场能量和磁场能量都在不断变化,但此增彼减,互相补偿,这部分能量在电场和磁场之间振荡,全电路电磁场能量总和不变 ;激励供给电路的能量全转化为电阻发热。为了维持振荡,激励必须不断供给能量补偿电阻的发热消耗,与电路中总的电磁场能量相比每振荡一次电路消耗的能量越少,电路的品质越好。

 

串聯諧振、串聯諧振电路的原理

 

随着各个地方电缆的交流试验规程的不断建立和电力系统大容量试品的增多,串聯諧振电源电源在电力系统中应用越来越广泛,要求我们对串聯諧振的认识不断深入,我们将对串聯諧振的原理和串聯諧振电源在现场的应用和大家一起展开讨论。

 

串聯諧振的原理

 

先說諧振的産生,諧振是有R、L、C元件組成的電路在一定條件下的一種特殊現象,我們先帶領大家一起來分析R、L、C串聯電路發生諧振的條件和諧振時電路的特征,如圖1所示,R、L、C串聯電路在正弦電壓∪的作用下:其複阻抗爲:

 

式中,电抗X=X1-Xc是角频率w的函数,X随w变化的情况如图2所示,当w从零开始向∞变化时,X从-∞向+∞变化,在w《w0时,X《0时,电路为容性,在w》W0时,X》0时,电路为感性,在w=W0时,此时,电路阻抗Z(w0)=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RLC串联电路中,我们又可以称为串聯諧振,串聯諧振电路等,公式1就是串联电路发生的谐振条件, 由此可得谐振角频率w。如下图:

 

諧振頻率爲

 

 

由此可見,串聯電路的諧振頻率是由電路自身參數l,C決定的,與外部條件無關,當電源一定時,可以調節L,C使電路固有頻率與電源頻率一致而發生諧振。


赫茲電力
2019-07-15
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