變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置之調(diào)諧原理

(1)串聯(lián)調(diào)諧:串聯(lián)諧振變壓器的等值電路。當(dāng)對諧振變壓器施加US=220V，f=50Hz的工頻電壓后，通過手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)節(jié)，使即ωL=1/ωC即XL=XC時(shí)，回路發(fā)生串聯(lián)諧振，這里回路電流IS最大=Us/(RL+RC)因?yàn)镽C>>RL，則有Is≈US/Rc (1)被試品上的電壓UC和調(diào)諧電抗器上的電壓UL分別為: Uc=(1/ωc)Is=XcIs UL=ωLIs=XLIs當(dāng)調(diào)諧到諧振時(shí)Uc=UL=ω0LIs=(ω0L/Rc)Us

(2)式(2)中比值ω0L/Rc=(根號(hào)L/C的2次方)/Rc=Q

(3)ω0為諧振角頻率Q稱為串聯(lián)諧振回路的品質(zhì)因數(shù)。

因?yàn)?根號(hào)L/C的2次方)>>RC，所以Q>>1。從而得出電源容量Ps=UsIs=(Uc/Q)Is=Pc/Q

(4)由式(4)可知，當(dāng)變頻串聯(lián)諧振變壓器調(diào)諧到諧振時(shí)，電源電壓和容量均為被試品對應(yīng)電壓和容量的1/Q。所以與一般試驗(yàn)變壓器相比，諧振變壓器具有重量輕、體積小的優(yōu)點(diǎn)。(2)并聯(lián)調(diào)諧并聯(lián)諧振變壓器的等值電路。

當(dāng)RL≤ωL，Rc≤1/ωc時(shí)，并聯(lián)諧振的諧振頻率fo為:并聯(lián)回路的品質(zhì)因數(shù)Q為: Q=(ω0L)/(RL+Rc)=1(RL+Rc)ω0C

(6)式中RL、RC--電感、電容的等效串聯(lián)電阻(Ω) L--調(diào)諧電抗器電感(H) C--試品對地電容(F)當(dāng)向并聯(lián)諧振變壓器施加50Hz交流電壓時(shí)，隨著電壓的升高，回路中將產(chǎn)生強(qiáng)迫振蕩。當(dāng)回路的振蕩頻率等于外施電源頻率時(shí)，回路的阻抗最大(且呈純電阻性)，因而回路電流最小，但L和C上的電流IL和IC都是回路電流I的Q倍，即IL=IC=QI。