變頻串聯諧振試驗裝置之調諧原理

變頻串聯諧振試驗裝置之調諧原理

(1)串聯調諧:串聯諧振變壓器的等值電路。當對諧振變壓器施加US=220V，f=50Hz的工頻電壓后，通過手動或自動調節，使即ωL=1/ωC即XL=XC時，回路發生串聯諧振，這里回路電流IS最大=Us/(RL+RC)因為RC>>RL，則有Is≈US/Rc (1)被試品上的電壓UC和調諧電抗器上的電壓UL分別為: Uc=(1/ωc)Is=XcIs UL=ωLIs=XLIs當調諧到諧振時Uc=UL=ω0LIs=(ω0L/Rc)Us

(2)式(2)中比值ω0L/Rc=(根號L/C的2次方)/Rc=Q

(3)ω0為諧振角頻率Q稱為串聯諧振回路的品質因數。

因為(根號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，當變頻串聯諧振變壓器調諧到諧振時，電源電壓和容量均為被試品對應電壓和容量的1/Q。所以與一般試驗變壓器相比，諧振變壓器具有重量輕、體積小的優點。(2)并聯調諧并聯諧振變壓器的等值電路。

當RL≤ωL，Rc≤1/ωc時，并聯諧振的諧振頻率fo為:并聯回路的品質因數Q為: Q=(ω0L)/(RL+Rc)=1(RL+Rc)ω0C

(6)式中RL、RC--電感、電容的等效串聯電阻(Ω) L--調諧電抗器電感(H) C--試品對地電容(F)當向并聯諧振變壓器施加50Hz交流電壓時，隨著電壓的升高，回路中將產生強迫振蕩。當回路的振蕩頻率等于外施電源頻率時，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。