串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振有什么區(qū)別
武漢特高壓旗下的串聯(lián)諧振可以幫助眾多電力工作者更加方便的進行各類電力測試。
串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振是電路中常見的兩種諧振現(xiàn)象,它們在多個方面存在顯著的區(qū)別。以下是對這兩種諧振現(xiàn)象的詳細比較:
一、定義與原理
串聯(lián)諧振:
定義:在電阻、電容、電感串聯(lián)電路中,當電源、電壓、電流同相位時,稱為串聯(lián)諧振。
原理:當電路中的容抗(XC)與感抗(XL)相等時,即XC=XL,電路中的電壓U與電流I的相位相同,電路呈現(xiàn)純電阻性,此時電路發(fā)生串聯(lián)諧振。
并聯(lián)諧振:
定義:在電阻、電容、電感并聯(lián)電路中,當電路端電壓和總電流同相位時,稱為并聯(lián)諧振,又稱為電流諧振。
原理:在RLC并聯(lián)電路中,當電路的感性和容性無功電流相等,并且電路總電壓與端電壓同相時,整個電路呈現(xiàn)電阻性,此時電路發(fā)生并聯(lián)諧振。
二、主要區(qū)別
電路連接方式:
串聯(lián)諧振:電感、電容和電阻構(gòu)成一個串聯(lián)結(jié)構(gòu),電源連接在整個電路的兩端。
并聯(lián)諧振:電感、電容和電阻構(gòu)成一個并聯(lián)結(jié)構(gòu),電源連接在整個電路的一端。
阻抗與電流特性:
串聯(lián)諧振:電路總阻抗最小(為純電阻),電流最大。此時,電感、電容上的電壓大小相等、方向相反,相互抵消,因此串聯(lián)諧振又稱為電壓諧振。
并聯(lián)諧振:電路總阻抗最大,總電流最小。但各并聯(lián)支路電流的無功分量可能比總電流大很多倍,諧振時電感性支路和電容性支路中的電流無功分量彼此大小相等、相位相反,兩者相互完全補償,因此并聯(lián)諧振又稱為電流諧振。
頻率選擇性:
串聯(lián)諧振:品質(zhì)因數(shù)(Q值)較高,頻率選擇性較好。
并聯(lián)諧振:品質(zhì)因數(shù)(Q值)較低,頻率選擇性較差。
供電要求:
串聯(lián)諧振:對電源呈現(xiàn)低阻抗,要求由電壓源供電。
并聯(lián)諧振:對電源呈現(xiàn)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。
換流方式:
串聯(lián)諧振:在晶閘管上電流過零以后進行換流。
并聯(lián)諧振:在諧振電容器上電壓過零以前進行換流。
電壓與電流波形:
串聯(lián)諧振:輸入電壓恒定,輸出電壓為矩形波,輸出電流近似正弦波。
并聯(lián)諧振:輸入電流恒定,輸出電壓近似矩形波,輸出電流為正弦波。
工作頻率:
串聯(lián)諧振:工作頻率必須低于負載電路的固有振蕩頻率。
并聯(lián)諧振:可以自動調(diào)諧掃描頻率,也可以手動尋找。
三、應用場景
串聯(lián)諧振:在電力工程等領(lǐng)域中,由于串聯(lián)諧振會出現(xiàn)過電壓、大電流,可能損壞電氣設(shè)備,因此需要避免。但在某些特定場合,如串聯(lián)諧振試驗系統(tǒng)中,則利用其特性來產(chǎn)生高電壓。
并聯(lián)諧振:由于其不會產(chǎn)生危及設(shè)備安全的諧振過電壓,但各支路可能產(chǎn)生過電流,因此在實際應用中需要根據(jù)具體情況進行選擇和設(shè)計。
綜上所述,串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振在電路連接方式、阻抗與電流特性、頻率選擇性、供電要求、換流方式、電壓與電流波形以及工作頻率等方面都存在顯著的區(qū)別。在實際應用中,需要根據(jù)具體需求和條件來選擇合適的諧振方式。