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文档简介

1、串联(chunlin)谐振 谐振为交流电路中的一种特殊现象,在无线电和电工技术中得到广泛(gungfn)的应用,但另一方面,发生谐振又可能造成某种危害而应加以避免。第1页/共22页第一页,共23页。串联(chunlin)谐振一、串联(chunlin)谐振的条件和谐振频率 图1为一个RLC串联电路,在正弦电压作用下,其阻抗为图1 串联谐振电路式中:第2页/共22页第二页,共23页。串联(chunlin)谐振一、串联谐振的条件(tiojin)和谐振频率1、串联谐振条件即 则X=0,=0,Z=R,功率因数=1,端口电压与电流同相,电路呈电阻性,这时电路发生谐振。由于是在串联电路中出现的谐振,所以称为

2、串联谐振。2、串联谐振频率谐振角频率:谐振频率:第3页/共22页第三页,共23页。串联(chunlin)谐振二、串联谐振(xizhn)的特点 RLC串联电路谐振时,电路的阻抗为最小,Z=R,在U为恒定时,电路中的电流为这时,电流有效值达最大值,且仅决定于电阻值而与电感和电容值无关。第4页/共22页第四页,共23页。串联(chunlin)谐振三、频率特性、特性阻抗和品质因数 在RLC串联电路中,感抗XL=L、容抗XC=1/C、电抗X=XL-XC随频率变化的曲线示于图2中,称为它们的频率特性。1、频率特性图2 RLC电路的频率特性第5页/共22页第五页,共23页。串联(chunlin)谐振三、频率

3、特性、特性阻抗和品质因数2、特性阻抗 式中称为串联谐振电路的特性阻抗,单位为,它是一个只与电路参数有关而与频率无关的常量。第6页/共22页第六页,共23页。串联(chunlin)谐振三、频率特性、特性阻抗和品质因数3、品质因数 Q称为谐振电路的品质因数,即电路在谐振频率下的抗阻比,工程上称为Q值。它是一个由电路参数R、L、C决定的一个量纲为一的量。 在无线电技术中,通常还根据谐振电路的特性阻抗与电路中电阻R的比值大小表征谐振电路的性能,此值用Q表示,即第7页/共22页第七页,共23页。串联(chunlin)谐振三、频率特性、特性阻抗和品质因数3、品质因数 引入品质因数后,电路发生串联谐振时,电

4、感和电容两端的电压可表达为等于电源电压的Q倍。第8页/共22页第八页,共23页。串联(chunlin)谐振四、串联谐振电路(dinl)的谐振曲线 串联谐振电路对于不同频率的信号具有选择能力,为了研究这个问题,可分析在电路参数一定的情况下,当频率变化时,电流I的变化情况。串联电路中电流有效值为第9页/共22页第九页,共23页。串联(chunlin)谐振四、串联(chunlin)谐振电路的谐振曲线故式中为谐振时的电流,/ 0=为外加电压角频率与谐振角频率的比值。第10页/共22页第十页,共23页。串联(chunlin)谐振四、串联(chunlin)谐振电路的谐振曲线 根据上述式子,以频率比/ 0为

5、横坐标,电流比I/I0为纵坐标,则可对不同的Q值画出一组不同的曲线,如图3所示。这种曲线称为串联谐振电路的谐振曲线。图3 串联谐振电路的谐振曲线第11页/共22页第十一页,共23页。并联(bnglin)谐振 串联谐振电路在信号源的内阻较小的情况下应用是合适的,当信号源内阻较大时,由于信号内阻与谐振电路相串联,这就会使串联谐振电路的品质因数大为降低,从而影响谐振电路的选择性,所以在遇到(y do)高内阻信号源的情况时应当采用并联谐振电路第12页/共22页第十二页,共23页。并联(bnglin)谐振一、并联谐振(xizhn)条件和谐振(xizhn)频率 并联谐振电路如图4所示。图4 并联谐振电路电

6、路的导纳为1、并联谐振条件 此时,端口电压与总电流同相,电路呈电阻性,这时电路发生谐振。由于是在并联电路中出现的谐振,所以称为并联谐振。第13页/共22页第十三页,共23页。并联(bnglin)谐振一、并联谐振条件(tiojin)和谐振频率2、并联谐振频率谐振角频率:谐振频率: 实际应用的并联谐振电路中,线圈本身的电阻很小,在高频电路中,一般都能满足R0L或R2/L2 1/LC,于是与串联谐振频率近于相等。第14页/共22页第十四页,共23页。并联(bnglin)谐振二、并联谐振(xizhn)的特点并联谐振时电压电流的相量图如图5所示。图5 并联谐振相量图谐振时,各支路电流为而总电流即在谐振时

7、两并联支路的电流近于相等,比总电流大许多倍。因此并联谐振也称为电流谐振。第15页/共22页第十五页,共23页。并联(bnglin)谐振三、并联谐振(xizhn)电路的特性阻抗和品质因数同串联谐振电路一样,并联谐振电路的特性阻抗为1、特性阻抗它与串联谐振电路的特性阻抗在形式上和意义上是相同的。 并联谐振电路的品质因数定义为谐振时容纳(或感纳)与输入电导G的比值,即2、品质因数第16页/共22页第十六页,共23页。交流(jioli)耐压试验一、并联(bnglin)电抗器补偿法 如果现场试验的高压试验变压器输出电压满足要求,但输出电流太小,不能满足要求,这时可采用并联电抗器法。其工作原理及相量图如图

8、6所示。6第17页/共22页第十七页,共23页。交流(jioli)耐压试验二、串联(chunlin)电抗器谐振法 如果被试品额定电压较高,现场试验变压器输出电压不能满足要求,则可采用串联电抗器谐振法。其工作原理图和等值电路图如图7。7第18页/共22页第十八页,共23页。交流(jioli)耐压试验三、变频(bin pn)串联谐振法 变频电源目前已经成熟,被应用到高压试验后,解决了现场10500kV电力设备交流耐压的试验工作。其试验接线图如图8。8第19页/共22页第十九页,共23页。交流(jioli)耐压试验四、串联(chunlin)谐振法的特点9第20页/共22页第二十页,共23页。第21页/共22页第二十一页,共23页。谢谢您的观看(gunkn)!第22页/共22页第二十二页,共23页。NoImage内容(nirng)总结串联(chunlin)谐振。一、串联(chunlin)谐振的条件和谐振频率。一、串联(chunlin)谐振的条件和谐振频率。四、串联(chunlin)谐振电路的谐振曲线。四、串联(chunlin)谐振电路的谐振曲线。四、串联(chunl

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