請比較一下串聯諧振與並聯諧振

時間 2021-07-07 10:09:47

1樓:小南學長

串聯諧振與並聯諧振都屬於電路性質,主要有以下區別:

一、所需承受的電壓不同

串聯逆變器的閘流體所需承受的電壓較低,用380v電網供電時,採用1200v的閘流體就行,但負載電路的全部電流,包括有功和無功分量,都需流過閘流體。逆變閘流體丟失脈衝,只會使振盪停止,不會造成逆變顛覆。

並聯逆變器的閘流體所需承受的電壓高,其值隨功率因數角φ增大,而迅速增加。但負載本身構成振盪電流迴路,只有有功電流流過逆變閘流體,而且逆變閘流體偶而丟失觸發脈衝時,仍可維持振盪,工作比較穩定。

二、工作頻率不同

串聯逆變器的工作頻率必須低於負載電路的固有振盪頻率,即應確保有合適的t時間,否則會因逆變器上、下橋臂直通而導致換流的失敗。

並聯逆變器的工作頻率必須略高於負載電路的固有振盪頻率,以確保有合適的反壓時間t,否則會導致閘流體間換流失敗;但若高得太多,則在換流時閘流體承受的反向電壓會太高,這是不允許的。

三、輸入輸出不同

串聯逆變器的輸入電壓恆定,輸出電壓為矩形波,輸出電流近似正弦波,換流是在閘流體上電流過零以後進行,因而電流總是超前電壓一φ角。

並聯逆變器的輸入電流恆定,輸出電壓近似正弦波,輸出電流為矩形波,換流是在諧振電容器上電壓過零以前進行,負載電流也總是越前於電壓一φ角。這就是說,兩者都是工作在容性負載狀態。

2樓:武漢三新電力裝置

變頻串聯諧振試驗裝置又叫串聯諧振,是由變頻電源、勵磁變壓器、電抗器和電容分壓器組成。被試品的電容與電抗器構成串聯諧振連線方式;分壓器並聯在被試品上,用於測量被試品上的諧振電壓,並作過壓保護訊號;調頻功率輸出經激勵變壓器耦合給串聯諧振迴路,提供串聯諧振的激勵功率。

在電感和電容並聯的電路中,當電容的大小恰恰使電路中的電壓與電流同相位,即電源電能全部為電阻消耗,成為電阻電路時,叫作並聯諧振。並聯諧振是一種完全的補償,電源無需提供無功功率,只提供電阻所需要的有功功率。

諧振時,電路的總電流最小,而支路的電流往往大於電路的總電流,因此,並聯諧振也稱為電流諧振。發生並聯諧振時,在電感和電容元件中流過很大的電流,因此會造成電路的熔斷器熔斷或燒燬電氣裝置的事故;但在無線電工程中往往用來選擇訊號和消除干擾。

3樓:華意電力

從負載諧振方式劃分,可以為並聯逆變器和串聯逆變器兩大型別,下面列出串聯逆變器和並聯逆變器的主要技術特點及其比較:串聯逆變器和並聯逆變器的差別,源於它們所用的振盪電路不同,前者是用l、r和c串聯,後者是l、r和c並聯。

(1)串聯逆變器的負載電路對電源呈現低阻抗,要求由電壓源供電。因此,經整流和濾波的直流電源末端,必須並接大的濾波電容器。當逆變失敗時,浪湧電流大,保護困難。

並聯逆變器的負載電路對電源呈現高阻抗,要求由電流源供電,需在直流電源末端串接大電抗器。但在逆變失敗時,由於電流受大電抗限制,衝擊不大,較易保護。

(2)串聯逆變器的輸入電壓恆定,輸出電壓為矩形波,輸出電流近似正弦波,換流是在閘流體上電流過零以後進行,因而電流總是超前電壓一φ角。

並聯逆變器的輸入電流恆定,輸出電壓近似正弦波,輸出電流為矩形波,換流是在諧振電容器上電壓過零以前進行,負載電流也總是越前於電壓一φ角。這就是說,兩者都是工作在容性負載狀態。

(3)串聯逆變器是恆壓源供電,為避免逆變器的上、下橋臂閘流體同時導通,造成電源短路,換流時,必須保證先關斷,後開通。即應有一段時間(t

)使所有閘流體(其它電力電子器件)都處於關斷狀態。此時的雜散電感,即從直流端到器件的引線電感上產生的感生電勢,可能使器件損壞,因而需要選擇合適的器件的浪湧電壓吸收電路。此外,在閘流體關斷期間,為確保負載電流連續,使閘流體免受換流電容器上高電壓的影響,必須在閘流體兩端反並聯快速二極體。

並聯逆變器是恆流源供電,為避免濾波電抗ld上產生大的感生電勢,電流必須連續。也就是說,必須保證逆變器上、下橋臂閘流體在換流時,是先開通後關斷,也即在換流期間(tγ)內所有閘流體都處於導通狀態。這時,雖然逆變橋臂直通,由於ld足夠大,也不會造成直流電源短路,但換流時間長,會使系統效率降低,因而需縮短tγ,即減小lk值。

(4)串聯逆變器的工作頻率必須低於負載電路的固有振盪頻率,即應確保有合適的t 時間,否則會因逆變器上、下橋臂直通而導致換流的失敗。

並聯逆變器的工作頻率必須略高於負載電路的固有振盪頻率,以確保有合適的反壓時間t

,否則會導致閘流體間換流失敗;但若高得太多,則在換流時閘流體承受的反向電壓會太高,這是不允許的。

(5)串聯逆變器的功率調節方式有二:改變直流電源電壓ud或改變閘流體的觸發頻率,即改變負載功率因數cosφ。

並聯逆變器的功率調節方式,一般只能是改變直流電源電壓ud。改變cosφ雖然也能使逆變輸出電壓升高和功率增大,但所允許調節範圍小。

(6)串聯逆變器在換流時,閘流體是自然關斷的,關斷前其電流已逐漸減小到零,因而關斷時間短,損耗小。在換流時,關斷的閘流體受反壓的時間(t

+tγ)較長。

並聯逆變器在換流時,閘流體是在全電流執行中被強迫關斷的,電流被迫降至零以後還需加一段反壓時間,因而關斷時間較長。相比之下,串聯逆變器更適宜於在工作頻率較高的感應加熱裝置中使用。

(7)串聯逆變器的閘流體所需承受的電壓較低,用380v電網供電時,採用1200v的閘流體就行,但負載電路的全部電流,包括有功和無功分量,都需流過閘流體。逆變閘流體丟失脈衝,只會使振盪停止,不會造成逆變顛覆。

並聯逆變器的閘流體所需承受的電壓高,其值隨功率因數角φ增大,而迅速增加。但負載本身構成振盪電流迴路,只有有功電流流過逆變閘流體,而且逆變閘流體偶而丟失觸發脈衝時,仍可維持振盪,工作比較穩定。

(8)串聯逆變器可以自激工作,也可以他激工作。他激工作時,只需改變逆變觸發脈衝頻率,即可調節輸出功率;

而並聯逆變器一般只能工作在自激狀態。

(9)在串聯逆變器中,閘流體的觸發脈衝不對稱,不會引入直流成分電流而影響正常執行;

而在並聯逆變器中,逆變閘流體的觸發脈衝不對稱,則會引入直流成分電流而引起故障。

(10)串聯逆變器起動容易,適用於頻繁起動工作的場合;

而並聯逆變器需附加起動電路,起動較為困難。

(11)串聯逆變器中的閘流體由於承受矩形波電壓,故du /dt值較大,吸收電路起著關鍵作用,而對其di/dt要求則較低。

在並聯逆變器中,流過逆變閘流體的電流是矩形波,因而要求大的di/dt,而對du/dt的要求則低一些。

(12)串聯逆變器的感應加**圈與逆變電源(包括槽路電容器)的距離遠時,對輸出功率的影響較小。如果採用同軸電纜或將來回線儘量靠近(扭絞在一起更好)敷設,則幾乎沒有影響。

而對並聯逆變器來說,感應加**圈應儘量靠近電源(特別是槽路電容器),否則功率輸出和效率都會大幅度降低。

(13)串聯逆變器感應線圈上的電壓和槽路電容器上的電壓,都為逆變器輸出電壓的q倍,流過感應線圈上的電流,等於逆變器的輸出電流。

並聯逆變器的感應線圈和槽路電容器上的電壓,都等於逆變器的輸出電壓,而流過它們的電流,則都是逆變器輸出電流的q倍。

綜上所述,並聯逆變器和串聯逆變器(通稱並聯或串聯變頻電源)各有其自己的技術特點和應用領域。從工業加熱應用的角度,並聯逆變器廣泛應用於熔鍊、保溫、透熱、感應加熱熱處理等各種領域,其功率可以從幾千瓦到上萬千瓦。串聯逆變器廣泛應用於熔鍊——保溫的一拖二爐組以及高q值高頻率的感應加熱場合,其功率可以從幾千瓦到幾千千瓦。

目前我國工業上採用的變頻電源90%以上屬並聯變頻電源。

4樓:豬豬將軍

在電阻、電容、電感串聯電路中,出現電源、電壓、電流同相位現象,叫做串聯諧振,其特點是:電路呈純電阻性,電源、電壓和電流同相位,電抗x等於0,阻抗z等於電阻r,此時電路的阻抗最小,電流最大,在電感和電容上可能產生比電源電壓大很多倍的高電壓,因此串聯諧振也稱電壓諧振。

諧振電壓與原電壓疊加,並聯諧振:在電阻、電容、電感並聯電路中,出現電路端電壓和總電流同相位的現象,叫做並聯諧振,其特點是:並聯諧振是一種完全的補償,電源無需提供無功功率,只提供電阻所需要的有功功率,諧振時,電路的總電流最小,而支路電流往往大於電路中的總電流,因此,並聯諧振也叫電流諧振。

串聯諧振與並聯諧振的特點與區別:

1.從負載諧振方式劃分,可以為並聯逆變器和串聯逆變器兩大型別,下面列出串聯逆變器和並聯逆變器的主要技術特點及其區別:

串聯逆變器和並聯逆變器的差別,源於它們所用的振盪電路不同,前者是用l、r和c串聯,後者是l、r和c並聯。

(1)串聯逆變器的負載電路對電源呈現低阻抗,要求由電壓源供電。因此,經整流和濾波的直流電源末端,必須並接大的濾波電容器。當逆變失敗時,浪湧電流大,保護困難。

並聯逆變器的負載電路對電源呈現高阻抗,要求由電流源供電,需在直流電源末端串接大電抗器。但在逆變失敗時,由於電流受大電抗限制,衝擊不大,較易保護。

(2)串聯逆變器的輸入電壓恆定,輸出電壓為矩形波,輸出電流近似正弦波,換流是在閘流體上電流過零以後進行,因而電流總是超前電壓一φ角。

並聯逆變器的輸入電流恆定,輸出電壓近似正弦波,輸出電流為矩形波,換流是在諧振電容器上電壓過零以前進行,負載電流也總是越前於電壓一φ角。這就是說,兩者都是工作在容性負載狀態。

(3)串聯逆變器是恆壓源供電,為避免逆變器的上、下橋臂閘流體同時導通,造成電源短路,換流時,必須保證先關斷,後開通。即應有一段時間(t)使所有閘流體(其它電力電子器件)都處於關斷狀態。此時的雜散電感,即從直流端到器件的引線電感上產生的感生電勢,可能使器件損壞,因而需要選擇合適的器件的浪湧電壓吸收電路。

此外,在閘流體關斷期間,為確保負載電流連續,使閘流體免受換流電容器上高電壓的影響,必須在閘流體兩端反並聯快速二極體。

並聯逆變器是恆流源供電,為避免濾波電抗ld上產生大的感生電勢,電流必須連續。也就是說,必須保證逆變器上、下橋臂閘流體在換流時,是先開通後關斷,也即在換流期間(tγ)內所有閘流體都處於導通狀態。這時,雖然逆變橋臂直通,由於ld足夠大,也不會造成直流電源短路,但換流時間長,會使系統效率降低,因而需縮短tγ,即減小lk值。

(4)串聯逆變器的工作頻率必須低於負載電路的固有振盪頻率,即應確保有合適的t時間,否則會因逆變器上、下橋臂直通而導致換流的失敗。

並聯逆變器的工作頻率必須略高於負載電路的固有振盪頻率,以確保有合適的反壓時間t,否則會導致閘流體間換流失敗;但若高得太多,則在換流時閘流體承受的反向電壓會太高,這是不允許的。

(5)串聯逆變器的功率調節方式有二:改變直流電源電壓ud或改變閘流體的觸發頻率,即改變負載功率因數cosφ。

並聯逆變器的功率調節方式,一般只能是改變直流電源電壓ud。改變cosφ雖然也能使逆變輸出電壓升高和功率增大,但所允許調節範圍小。

(6)串聯逆變器在換流時,閘流體是自然關斷的,關斷前其電流已逐漸減小到零,因而關斷時間短,損耗小。在換流時,關斷的閘流體受反壓的時間(t+tγ)較長。

並聯逆變器在換流時,閘流體是在全電流執行中被強迫關斷的,電流被迫降至零以後還需加一段反壓時間,因而關斷時間較長。相比之下,串聯逆變器更適宜於在工作頻率較高的感應加熱裝置中使用。

(7)串聯逆變器的閘流體所需承受的電壓較低,用380v電網供電時,採用1200v的閘流體就行,但負載電路的全部電流,包括有功和無功分量,都需流過閘流體。逆變閘流體丟失脈衝,只會使振盪停止,不會造成逆變顛覆。

並聯逆變器的閘流體所需承受的電壓高,其值隨功率因數角φ增大,而迅速增加。但負載本身構成振盪電流迴路,只有有功電流流過逆變閘流體,而且逆變閘流體偶而丟失觸發脈衝時,仍可維持振盪,工作比較穩定。

(8)串聯逆變器可以自激工作,也可以他激工作。他激工作時,只需改變逆變觸發脈衝頻率,即可調節輸出功率;而並聯逆變器一般只能工作在自激狀態。

(9)在串聯逆變器中,閘流體的觸發脈衝不對稱,不會引入直流成分電流而影響正常執行;而在並聯逆變器中,逆變閘流體的觸發脈衝不對稱,則會引入直流成分電流而引起故障。

(10)串聯逆變器起動容易,適用於頻繁起動工作的場合;而並聯逆變器需附加起動電路,起動較為困難。

(11)串聯逆變器中的閘流體由於承受矩形波電壓,故du/dt值較大,吸收電路起著關鍵作用,而對其di/dt要求則較低。

在並聯逆變器中,流過逆變閘流體的電流是矩形波,因而要求大的di/dt,而對du/dt的要求則低一些。

(12)串聯逆變器的感應加**圈與逆變電源(包括槽路電容器)的距離遠時,對輸出功率的影響較小。如果採用同軸電纜或將來回線儘量靠近(扭絞在一起更好)敷設,則幾乎沒有影響。而對並聯逆變器來說,感應加**圈應儘量靠近電源(特別是槽路電容器),否則功率輸出和效率都會大幅度降低。

(13)串聯逆變器感應線圈上的電壓和槽路電容器上的電壓,都為逆變器輸出電壓的q倍,流過感應線圈上的電流,等於逆變器的輸出電流。

並聯逆變器的感應線圈和槽路電容器上的電壓,都等於逆變器的輸出電壓,而流過它們的電流,則都是逆變器輸出電流的q倍。

綜上所述,並聯逆變器和串聯逆變器(通稱並聯或串聯變頻電源)各有其自己的技術特點和應用領域。從工業加熱應用的角度,並聯逆變器廣泛應用於熔鍊、保溫、透熱、感應加熱熱處理等各種領域,其功率可以從幾千瓦到上萬千瓦。串聯逆變器廣泛應用於熔鍊——保溫的一拖二爐組以及高q值高頻率的感應加熱場合,其功率可以從幾千瓦到幾千千瓦。

目前我國工業上採用的變頻電源90%以上屬並聯變頻電源。

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