串聯(lián)諧振裝置的三種不同試驗類型

     串聯(lián)諧振耐壓裝置主要由變頻控制器，勵磁變壓器，高壓電抗器，高壓分壓器等組成。變頻控制器又分兩大類，20KW及以上為控制臺式，20KW以下為便攜箱式；它由控制器和濾波器組成。變頻控制器主要作用是把幅值和頻率都固定的380V或200V工頻正弦交流電轉(zhuǎn)變?yōu)榉岛皖l率可調(diào)的正弦波。并為整套設(shè)備提供電源。勵磁變壓器的作用是將變頻電源輸出的電壓升到合適的試驗電壓。高壓電抗器L是諧振回路重要部件，當電源頻率等于1/(2π√LCX)時，它與被試品CX發(fā)生串聯(lián)諧振。

      當電路的諧振條件w0l-1/w0c=0可知,要實現(xiàn)電路的諧振,既可以固定電路參數(shù)而改變電源頻率,也可以固定電源頻率而改變電感L和電容C,根據(jù)調(diào)節(jié)方式的不同,串聯(lián)諧振交流耐壓實驗裝置可分為調(diào)容式工頻串聯(lián)諧振交流耐壓試驗裝置、調(diào)感式工頻串聯(lián)諧振交流耐壓試驗裝置和變頻式串聯(lián)諧振交流耐壓試驗裝置。

（1）調(diào)容式工頻串聯(lián)諧振交流耐壓試驗裝置：

調(diào)容式工頻串聯(lián)諧振交流耐壓試驗裝置就是通過調(diào)節(jié)試驗回路中的調(diào)諧電容器，與回路中固定的調(diào)諧電感配合，使整個試驗回路在工頻（50HZ）下發(fā)生諧振。

B1：調(diào)壓器

B2：勵磁變壓器

L：電抗器

CX：試品電容

C：調(diào)諧電容器

C1、C2：分壓器電容

電抗器和調(diào)諧電容器通常由幾節(jié)組成，通過不同的組合方式可以進行不同電壓等級的交流耐壓試驗。調(diào)容式工頻串聯(lián)諧振交流耐壓試驗裝置的主要特點：

（a）重量輕、所需電源容量小、輸出的是50HZ工頻電壓。

（b）試驗裝置的諧振頻率固定為50HZ，通過調(diào)節(jié)固定電感與調(diào)諧電容的組合方式，使試驗回路達到諧振。由于每支調(diào)諧電感的電感量與調(diào)諧電容的電容量是固定的，只能通過不同的組合方式使試驗回路的感抗和容抗數(shù)值盡量相等。因此，調(diào)節(jié)不太方便，且品質(zhì)因數(shù)比較低（一般小于40）。

（c）裝置采用單向供電，要求輸入電流較大。

（d）試驗電源的頻率固定為50HZ，采用便攜式自耦調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)輸入電壓，由于調(diào)壓器的容量并不大嗎，因此要求被試品的容量不能太大，且試驗電壓波形稍有畸變。

（e）電感的體積較大。

（f）適用于電容量較小的試品的交流耐壓試驗。

（g）裝置中的調(diào)壓器存在運動部件，其機械壽命較短。

2）調(diào)感式工頻串聯(lián)諧振交流耐壓試驗裝置：

調(diào)感式工頻串聯(lián)諧振裝置是通過調(diào)節(jié)與試品串聯(lián)的電抗器的電感量來達到諧振的。

B1：調(diào)壓器

B2：勵磁變壓器

L：電抗器

CX：試品電容

C1、C2：分壓電容

電抗器通常由幾節(jié)組成，通過電抗器的各種組合方式可以進行不同電壓等級的交流耐壓試驗。調(diào)感式串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置的主要特點：

（a）可調(diào)電抗器的耐受電壓水平較高。

（b）調(diào)感式工頻串聯(lián)諧振裝置諧振頻率固定在50HZ，通過改變與試品串聯(lián)的電抗器的電感量，達到諧振。可調(diào)電抗器電感量的改變是通過采用機械機構(gòu)改變電抗器鐵芯的空氣間隙來實現(xiàn)的。因此使得設(shè)備非常笨重（每節(jié)可調(diào)電抗器的重量約在1.5噸左右），噪音大，而且又需要額外的調(diào)節(jié)機構(gòu)，不是太方便。

（c）該裝置采用三相供電，要求輸入電流較小。

（d）需要采用調(diào)壓器調(diào)節(jié)升壓變壓器的輸入電壓，由于調(diào)壓器的容量并不大，因此要求被試品的容量不能太大，且試驗電壓波形稍有畸變。

（e）Q值比較小，一般小于50.

（f）可調(diào)電抗器單位容量的體積相當大。

（3）變頻式串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置：

變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置主要是通過改變試驗電源的輸出頻率，使回路中固定電感量的電抗器L與被試品C二串聯(lián)支路發(fā)生諧振（諧振頻率20-30HZ），使被試品承受適當?shù)母唠妷骸?/p>

1：變頻電源

2：勵磁變壓器

3：過電壓保護裝置

4：電抗器

5：試品

6：高壓分壓器

電抗器通常由幾節(jié)組成，通過電抗器的各種組合方式可以進行不同電壓等級的交流耐壓試驗。變頻式串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置的主要特點：

（a）調(diào)頻、調(diào)幅電源采用電力電子設(shè)備控制，電源容量大，且省去了用于調(diào)節(jié)電壓的調(diào)壓器，使整套裝置的體積小、重量輕，非常適合于現(xiàn)場使用。

（b）電源頻率可在較大的范圍內(nèi)平滑調(diào)整，因此品質(zhì)因數(shù)高（一般在70-150），也大大增加了試品的容量范圍，適用于大容量試品。

（c）試品試驗電流受回路諧振條件的制約，因此當試品擊穿或者發(fā)生短路時，系統(tǒng)的諧振條件會被破壞，試驗電壓迅速降低，短路電流很小，只有試品電流的十分之一以下，因此即使被擊穿也不會對試驗裝置或者試品造成危害，同時也提高了試驗人員的安全性。

（d）裝置采用三相供電，要求輸入電流較小。

（e）電源輸出為正弦波，諧振時波形畸變度極小。

（f）電抗器雖然為固定電感，但通過串、并聯(lián)還是可以改變的，因此也大大增加了試品的容量范圍。