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工频串联谐振

简要描述:

工频串联谐振是电路中一种重要的谐振方式,它在工频(通常是50Hz或60Hz)下,通过串联电感和电容元件的组合实现了电路的谐振现象。在这种情况下,电路中的电感和电容元件共同形成一个谐振回路,使得电路对某一特定频率的输入信号具有较大的响应。

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更新时间:2023-12-06

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工频串联谐振
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工频串联谐振是电路中一种重要的谐振方式,它在工频(通常是50Hz或60Hz)下,通过串联电感和电容元件的组合实现了电路的谐振现象。在这种情况下,电路中的电感和电容元件共同形成一个谐振回路,使得电路对某一特定频率的输入信号具有较大的响应。

基本原理是通过串联连接的电感和电容构成一个振荡回路,使得回路在某一特定频率下达到谐振状态。当输入信号频率等于谐振频率时,谐振回路的阻抗最小,电压响应最大。

电路结构:

工频串联谐振电路通常由电感、电容和负载等元件组成。其基本电路结构如下:


  _______

 |       |

 |  L    |

--|_______|-- Rload

 |       |

 |  C    |

--|_______|-- GND

 |_______|

其中,L为电感,C为电容,Rload为负载,GND为地。电感和电容串联连接,负载接在电容的另一端,形成串联谐振回路。

谐振频率计算:

谐振频率(resonant frequency)可通过以下公式计算:

f = 1 / (2π√(LC))

其中,f为谐振频率,L为电感的感抗,C为电容的容抗,π为圆周率。

谐振频率的计算需要准确的电感和电容数值。对于已知电感和电容数值,可以直接带入公式计算;对于实际电路,可以通过测量或使用仪器进行测试得到。

电压响应:

在谐振频率下,串联谐振电路具有较大的电压响应,即电压峰值较高。这是由于电路在谐振状态下,电感和电容之间的电流互相转换,形成共振效应。

特征
1、由于谐振无功全补偿,电源和设备的功率仅为被试品所需容量的1/10以下(1/Q10);同容量的体积小,重量轻,装置输出容量大而所需配置的电源容量小,价廉,使用操作便捷而安全。
2、串联谐振实际是个电流滤波回路,使通过被试品的电流基本是基波电流,输出电压的波形畸变率(THD)极小,优于现有所有类型的交流耐压设备。
3、试品闪络或击穿后的短路电流仅为短路前试验电流的1/10以下的(1/Q)能有效防止击穿后扩大对故障点的损伤。
4、闪络后立即自动熄弧,熄弧后恢复谐振状态电压建立的过程较长(秒数)是一个稳态的建立过程,既无电压过冲之虑更无微秒级毫秒级瞬态过程的恢复过电压的危险。

技术参数

额定输出电压

0~60kV(AC有效值)及以下

输出频率

50Hz

谐振电压波形

纯正弦波,波形畸变率≤1%

工作制

满功率连续工作时间1min 

品质因素

10~40

试验容量

3000kVA及其以下

工作电源

380V±15%、工频50Hz


系列产品配置(适用范围(出口电压20kV及以下电压的发电机或电机的交流耐压试验,试验频率:50Hz))

产品型号

控制台

调压器

电抗器(干式)

励磁变(干式)

分压器

适用范围

HTXZ(L)- 200kVA/25kV

30kW  

30kVA(电动)

200kVA/25kV 可调一台

30kVA 干式

30kV        

水力发电机。0.4~1.0μF。(10kV/40MW)  

HTXZ(L)- 300kVA/50kV

60kW

60kVA(电动)

300kVA/50kV 可调一台

60kVA 油浸式

50kV

火力发电机。0.27~0.33μF。(20kV/300MW)

HTXZ(L)- 600kVA/50kV

60kW

60kVA(电动)

200kVA/50kV 可调一台400kVA/50kV 可调一台

60kVA 油浸式

50kV

火力发电机。0.113~0.45μF。(20kV/600MW)      

HTXZ(L)- 1200kVA/50kV

120kW

120kVA(感应)

200kVA/50kV 固定两台

800kVA/50kV 可调一台

120kVA 油浸式    

50kV

水力发电机。0.6~1.8μF。(20kV/250MW)

HTXZ(L)- 2750kVA/55kV

300kW   

300kVA(感应)

750kVA/55kV 固定两台

1250kVA/55kV 可调一台

120kVA 油浸式

60kV  

水力发电机。1.6~3.3μF。(20kV/770MW)


注:可根据试品对象参数定制解决方案


   




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