串聯諧振方案
串聯諧振的原理
發布日期：2020-06-03 點擊：4652次
串聯諧振交流耐壓試驗在發電機絕緣試驗中占據至關重要的地位，諧振電路往往是在交流電路中出現，其中此交流電路中一定要具有電阻R、電感L、一級電容C。
通常情況下，電路的電壓和電流與相位是不一樣的。要是我們對電路元件即L或者C，以及電源頻率的參數進行調整的時候，那么一整個電路將會呈現是純電阻，那么這種情況我們就稱之為共振。很多人研究這種現象就是為了解釋它，然后去預防它。
眾多電力前輩根據電路連接的不同，將其劃分為串聯諧振以及并聯諧振。
我們先來說第一種情況：串聯諧振
這種情況電感電壓和電容電壓是等價的，也就是說當電感電容吸收不同數目的等效無功率時，電路吸收的無功率就會為零。
再換句話說就是電場能量和磁場能量并不是固定的和不變的，而是處于不斷變化中的，而這些能量在電場和磁場中震蕩，并不會導致整個電磁場能量的流失，而是使它保持不變。
這時勵磁電源電路的能量就會轉化而成電阻加熱，它將持續提供能量去彌補電阻消耗的能量，從而維持震蕩。振蕩電路消耗的能量與電路的質量成反比，消耗越小，那么，質量也就越好。
串聯諧振的原理
諧振就是在由R、L和C元件組成的電路的情況下發生的特殊現象。因此，它們三者之間有割舍不掉的聯系，當C系列的電路出現諧振現象時，第一步就要分析出電路的特性，如下圖中C系列電路的復阻抗在正弦電壓作用下時，電路的復阻抗就可以根據下圖得出。
在上圖的公式中，電抗x=x1 xc是角頻率w的函數，x隨w的變化上曲線圖中所表現出來的一樣。當w從0變為如圖2所示，x從-變為+如W所示，當w 0，當x是電容性的，當w 0，當x是電感性的，當w=w0，當阻抗z（w0）=r是純電阻、電壓和無窮大時。電流同相，我們稱之為此時電路諧振的工作狀態。由于這種共振發生在RLC串聯電路中，我們也可以稱之為串聯諧振、串聯諧振電路等。式1是串聯電路的諧振條件，從中可以得到諧振角頻率w。如下式：
諧振頻率為：
綜上所述，串聯電路的諧振頻率和它本身的電感L以及一級電容C相關，比如電源是固定的時候，我們就可以對L、C進行調節，這樣就可以致使電路中共振的產生。
變頻串聯諧振的計算方法
變頻串聯諧振就是研究在串聯的電路中，當電壓和電流已經是同一相位的情況下，也就是說電路中的電感電抗和電容電抗是相等的，這里包括值的相等和時間的相等，可以將我們要研究的電路呈現出一種純的電阻特性。這時，我們要研究的電路中也會出現最大電流，消耗的也是最大的有功功率。
變頻串聯諧振具體的計算公式如下所示：
z=r+jx，x=0，z=r，i=u/z=u/r
串聯諧振電路應具備的條件如下：
（1）什么是諧振？前面說了，在一個電路中，要是存在兩個元件的能量由電路中的一個電抗模塊釋放時，且另一個電抗模塊也必須吸收相同的能量，那么這兩個元件的能量相等，也就是說它們之間會存在能量脈動。
（2）產生共振的前提條件就是：電路中必須存在電感L和電容C。
（3）無論是串聯諧振還是并聯諧振，L和C這兩個元件之間的一對一能量交換是在諧振發生時完全可以被實現的。
（4）在串聯諧振電路中，由于串聯L、C流過相同的電流，所以能量交換是通過電壓極性的變化進行的；在并聯電路中，L、C的兩端是相同的電壓，因此能量轉換是兩個元件的相反的電流相位。
（5）電感和電容仍然是共振中的兩個分量，否則能量就不能交換；但從等效阻抗的角度看，它們變成了一個分量：零電阻或無限電阻。
