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串联谐振的原理是什么？

时间：2019-10-25

变频串联谐振试验装置采用串联谐振原理，应用励磁变压器激发串联谐振回路，调整变频控制器的输出频率，让回路电感L和试品C串联谐振，谐振电压就是加到试品上的电压。变频谐振试验装置应用广泛，包括电力、冶金、石油、化工等行业，主要进行大容量，高电压的电容性试品的交接和预防性试验。

利用调谐电感和负荷电容，让它们产生工频串联谐振，从而获得工频试验电压。变频串联谐振试验装置组成部分包括变频电源、励磁变压器、电抗器、补偿电容还有分压器。试品的电容与电抗器组成串联谐振连接方式；分压器并联在试品上，用来测量被试品上的谐振电压，以及作过压保护信号；调频功率输出经激励变压器耦合给串联谐振回路，提供串联谐振的激励功率。

串联谐振试验设备主要用于10千伏、35千伏、110千伏的交联橡塑电力电缆，66千伏、110千伏、220千伏组合电器（GIS）的变频交流耐压试验，水力、火力发电机或电力变压器等的工频交流耐压试验。其基本原理是运用可调节（30--300Hz）串联谐振试验设备与试品电容谐振，从而产生交流试验电压。

串联谐振在具有电阻R、电感L和电容C元件的交流电路中，电路两端的电压与其中电流位相一般是不同的。如果我们调节电路元件（L或C）的参数或电源频率，可以使它们位相相同，整个电路呈现为纯电阻性。电路达到这种状态称之为谐振。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种客观现象，并在科学和应用技术上充分利用谐振的特征，同时又要预防它所产生的危害。按电路联接的不同，有串联谐振和并联谐振两种。在电阻、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，电路中的电压U与电流I的相位相同，电路呈现纯电阻性，这种现象叫串联谐振（也称为电压谐振）。当电路发生串联谐振时，电路的阻抗Z=√R2+XC-XL2=R,电路中总阻抗最小，电流将达到最大值。