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串聯諧振和并聯諧振的區別詳細講解

  變頻串聯諧振裝置廣泛應用于電力、鐵路電氣化、鋼鐵、機械、冶金、石油、化工等行業,適用于高電壓、大容量的容性試品的交流耐壓試驗。

  變頻串聯諧振裝置也廣泛應用于10kV、35kV、110kV、220kV、500kV聚乙烯電力電纜交流耐壓試驗;適用于60kV、220kV,500kVGIS交流耐壓試驗。適用于大型變壓器,發電機組工頻耐壓試驗。串聯諧振和并聯諧振的差別,源于它們所用的振蕩電路不同,前者是用L、R和C串聯,后者是L、R和C并聯。串聯諧振和并聯諧振的區別詳細講解如下:

  (1)串聯諧振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,必須并接大的濾波電容器。當逆變失敗時,浪涌電流大,保護困難。

  并聯諧振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,由于電流受大電抗限制,沖擊不大,較易保護。

  (2)串聯諧振的輸入電壓恒定,輸出電壓為矩形波,輸出電流近似正弦波,換流是在晶閘管上電流過零以后進行,因而電流總是超前電壓一φ角。

  并聯諧振的輸入電流恒定,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于電壓一φ角。這就是說,兩者都是工作在容性負載狀態。

  (3)串聯諧振是恒壓源供電,為避免諧振的上、下橋臂晶閘管同時導通,造成電源短路,換流時,必須保證先關斷,后開通。即應有一段時間(t )使所有晶閘管(其它電力電子器件)都處于關斷狀態。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涌電壓吸收電路。此外,在晶閘管關斷期間,為確保負載電流連續,使晶閘管免受換流電容器上高電壓的影響,必須在晶閘管兩端反并聯快速二極管。

  并聯諧振是恒流源供電,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,必須保證諧振上、下橋臂晶閘管在換流時,是先開通后關斷,也即在換流期間(tγ)內所有晶閘管都處于導通狀態。這時,雖然逆變橋臂直通,由于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)串聯諧振的工作頻率必須低于負載電路的固有振蕩頻率,即應確保有合適的t 時間,否則會因諧振上、下橋臂直通而導致換流的失敗。武漢市合眾電氣變頻串聯諧振,智能變頻調諧,即可自動調諧,掃描諧振頻率,也可以手動尋找。

  并聯諧振的工作頻率必須略高于負載電路的固有振蕩頻率,以確保有合適的反壓時間t ,否則會導致晶閘管間換流失敗;但若高得太多,則在換流時晶閘管承受的反向電壓會太高,這是不允許的。

變頻串聯諧振

  (5)串聯諧振的功率調節方式有二:改變直流電源電壓Ud或改變晶閘管的觸發頻率,即改變負載功率因數cosφ。

  并聯諧振的功率調節方式,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,但所允許調節范圍小。

  (6)串聯諧振在換流時,晶閘管是自然關斷的,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,關斷的晶閘管受反壓的時間(t +tγ)較長。

  并聯諧振在換流時,晶閘管是在全電流運行中被強迫關斷的,電流被迫降至零以后還需加一段反壓時間,因而關斷時間較長。相比之下,串聯諧振更適宜于在工作頻率較高的感應加熱裝置中使用。

  (7)串聯諧振的晶閘管所需承受的電壓較低,用380V電網供電時,采用1200V的晶閘管就行,但負載電路的全部電流,包括有功和無功分量,都需流過晶閘管。逆變晶閘管丟失脈沖,只會使振蕩停止,不會造成逆變顛覆。

  并聯諧振的晶閘管所需承受的電壓高,其值隨功率因數角φ增大,而迅速增加。但負載本身構成振蕩電流回路,只有有功電流流過逆變晶閘管,而且逆變晶閘管偶而丟失觸發脈沖時,仍可維持振蕩,工作比較穩定。

  (8)串聯諧振可以自激工作,也可以他激工作。他激工作時,只需改變逆變觸發脈沖頻率,即可調節輸出功率;而并聯諧振一般只能工作在自激狀態。

  (9)在串聯諧振中,晶閘管的觸發脈沖不對稱,不會引入直流成分電流而影響正常運行;而在并聯諧振中,逆變晶閘管的觸發脈沖不對稱,則會引入直流成分電流而引起故障。

  (10)串聯諧振起動容易,適用于頻繁起動工作的場合;而并聯諧振需附加起動電路,起動較為困難。

  武漢市合眾電氣變頻串聯諧振,在系統自動掃描時,從30Hz到300Hz自動掃頻,掃頻完成后,系統根據掃頻結果初步找到的諧振頻點,在其±5Hz范圍內以0.01Hz為分辨率進行頻率細掃,最后精確鎖定諧振頻率。

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