在富含电容和电感的电路中,在一定条件下,出现在某个很小的时间段内:电容的电流逐步下降,而电压却渐渐降低,与此同时电感的电压却渐渐降低,电感的电流却日渐减少。而在另一个很小的时间段内:电容的电流逐步减少,而电压却渐渐降低,与此同时电感的电压却渐渐降低,电感的电流却渐渐下降。电流的降低可以达到一个正的最大值,电流的增加也可达到一个负的最大值,同样电压的方向在这个过程中也会发生正负方向的变化,此时我们称为电路发生振荡。电路振荡现象可能渐渐消失,也可能持续不变地维持着,当振荡持续维持时,我们称之为等幅振荡,亦称为谐振。
串联谐振回路
谐振电路在具有内阻R、电感L和电容C器件的交流电路中,电路两端的电流与其中电流相位通常是不同的。假如调节电路器件(L或C)的参数或电源频度,可以使它们相位相同,整个电路呈现为纯内阻性。电路达到这些状态称之为谐振。在谐振状态下,电路的总阻抗达到极值或近似达到极值。研究谐振的目的就是要认识这些客观现象,并在科学和应用技术上充分借助谐振的特点,同时又要防治它所形成的害处。按电路连接的不同,有串联谐振和并联谐振两种。
在电感和电容并联的电路中,当电容的大小恰恰使电路中的电流与电压同相位,即电源电能全部为内阻消耗,成为内阻电路时,叫作并联谐振。
串联谐振频度
首先,谐振是在一定条件下由R、L和C器件组成的电路的特殊现象。
A、B为Φ4螺丝,用于机械绝缘节时须要拆除A、B间铜引接片,在电气绝缘节使用时联接。
频度继续增加,感抗越来越小,容抗越来越大,直至感抗可以忽视,此时串联电路中电流与只存在一个电容时几乎相同,似乎电感不存在。按照串联电路两端电流和其中的电压估算电容量,与没有电感几乎是相同的。频度特别低时,就可以觉得是完全相同。
同种介质材料,相同规格的电容器,容值越大谐振频度相对越低。
并联谐振阻抗
国家规定:电力网的额定电流分有500KV、220KV、110KV、63KV、35KV、10kV。为保证电力设备端电流不超过额定电流的±5%,一般容许发电机额定电流比电网额定电流高5%,末端受电变电厂端电流比电网额定电抬高5%。
借助串联谐振形成工频高电流,应用在高电流技术中,为变压器等电力设备做耐压试验,可以有效的发觉设备中危险的集中性缺陷,是检验电气设备绝缘硬度的最有效和最直接的方式。应用在无线电工程中,经常借助串联谐振以获得较高的电流。
避免大的漏电电压冻伤故障点。在谐振状态,当被试品的绝缘弱点被击穿时,电路立刻脱谐(电容量变化,不满足谐振条件),回路电压迅速增长为正常试验电压的1/Q。而采用并联谐振或则传统试验变压器的方法进行交流耐压试验时,击穿电压立刻上升几十倍,二者相比,漏电电压与击穿电压相差数百倍。所以,串联谐振能有效地找到绝缘弱点,又不存在大的漏电电压冻伤故障点的忧患。
LC串联谐振(图3)对于输入余弦讯号u串联和并联的应用,电容C促使串联回路中负载R上的电压相位超前于u90°,电感L则促使同一串联回路中的电压相位再滞后90°二者相位偏斜正好抵消。为此,输出Uf与输入u同相。
中、小型企业一般采用6~10kV的电流等级,当6kV用电设备的总容量较大,选用6kV就比较经济合理;
式1是串联电路的谐振条件,从中可以得到谐振角频度w。如下式:
电力系统按供电范围的大小和电流等级的高低,电力网可分为地方电力网、区域电力网和超高压输电网三种类型。通常情况下,地方电力网电流不超过35kV,区域电力网电流为110~220kV,电流为330kV及以上的为超高压远距离输电网。
电流在某一段时间内急剧变化而偏离额定值的现象,称为电流波动;周期性电流随之变化导致电源光通量大幅波动而导致人的视觉感官不舒适的现象,称为闪变。电流波动和电流闪变是由电弧炉、轧机、电弧焊枪等波动负荷引发的。
并联谐振就是电压谐振吗
在内阻、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,电路中的电流U与电压I的相位相同,电路呈现纯内阻性,这些现象叫串联谐振。当电路发生串联谐振时电路中总阻抗最小,电压将达到最大值。
一级负荷:若对此负荷停水,将会导致人的生命危险及设备受损,搅乱复杂的生产过程串联和并联的应用,导致重大设备受损且无法修补,或给国民经济带来极大损失。因而要求一级负荷由两个独立的电源供电,而对非常重要的一级负荷,应由两个独立的电源点供电。
变电厂分为升压变电厂和降糖变电厂两类,但按其作用和地位又可分为枢纽变电厂、区域枢纽变电厂和终端变电厂。
串联和并联的公式
我们晓得,串联电路中电流处处相同。这个相同,除了是有效值相同,但是瞬时值也相同,也就是说,任何时刻都相同。我们又晓得,电感和电容中电流与两端电流不同相,电容两端电流落后于电压90度,而电感两端电流超前于电压90度。现今电感和电容中电流相位相同,所以电感两端电压与电容两端电流相位相反,也就是说,任何时刻电容和电感上的电流是相互“抵消”的。
按照前面的剖析,还可以晓得,检测电容或电感的结果,与检测时使用的频度有关。电路中总有分布电容和分布电感,这种分布电容和电感会影响检测结果,并且在离谐振频度比较近的地方,会导致很大的影响。因而检测电容或电感,应当使用与实际工作频度比较接近的频度去检测,这样比较能反映实际情况。