什么是串聯諧振淺析
特高壓電力旗下的串聯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。
串聯諧振定義
在含有電阻、電感及電容元件串聯的交流電路中,當電源電壓U與電路電流I相位同相時,則稱電路發生了諧振,因元件是串聯連接方式,故稱為串聯諧振。
電路電流:l=U/Z電路等效阻抗:Z=R+J(XL-XC)
由串聯諧振定義可知:電路發生諧振時,電路電流1與電源電壓U同相。又由電工基礎可知,只有在交流電路負載呈純阻性時,電源電壓與電流同相。
由上可知,電路諧振時具有以下明顯特點:
(1)電路等效阻抗達到最小值且等于電阻分量,Z=R。
(2)電路等效電抗分量等于零,即:XL-XC=0 XL=XC
(3)根據公式l=U/z,當電源電壓一定,z等于最小值時,達到最大值。在串諧定義時,也可表述為:在含有電阻、電感及電容元件串聯的交流電路中,當XL=XC(或Z=R)時,則電路發生了諧振。
各元件電流電壓分析:
元件電流:串聯電路中,各元件流過電流相同。
元件電壓:
電阻電壓UR=U/R*R=U
電感電壓UL=U/R*XL=(XL/R)*U
電容電壓UC=U/R*XC-=(XC-/R)*U
因為:XL=XC,故:UL=UC
可知:電源電壓等于電阻兩端電壓,即電源電壓全部作用于電阻元件兩端。電感、電容元件兩端電壓在數值上大小相等,其值等于電源電壓的X/R(或Xc/R)倍,但相位相反。
U:電源激勵電壓
I:回路電流。因諧振時負載呈純阻性,故在向量上與電源電壓同相位。
UR:電阻元件兩端電壓。與電源電壓完全相同。
UL:電感元件兩端電壓。電感元件電壓超前電流90°。
UC:電容元件兩端電壓。電容元件電壓滯后電流90°。