华天电力logo
400-8855-448 中文 |

串联谐振解决方案/ Series Resonant System

串联谐振 / Series Resonant System

串联谐振与并联谐振的特性和差异

时间:2020-3-31   来源:华天电力  阅读:982

华天电力专业生产串联谐振装置(又称变频串联谐振试验装置),接下来为大家分享串联谐振与并联谐振的特性和差异。在电阻器,电容器,电感器串联电路中,出现功率,电压,电流和相位的现象,称为串联谐振,其特征是:一个纯电阻电路,功率,电压和电流具有相位,电抗X等于零,阻抗Z为等于电阻R,电路的最小阻抗,电流,最大的电感和电容可能产生比电源电压和高压大许多倍的电压,因此串联谐振也称电压谐振。


谐振电压与原始电压叠加,并联谐振:并联电路中的电阻器,电容器,电感器,电路中的电压与总电流具有相位的现象,称为并联谐振,其特征是:并联谐振为一种全补偿,无需提供无功功率,仅提供有功功率电阻所需的功率,产生谐振,使电路的总电流最小化,并且支路电流通常大于电路中的总电流,因此,并联谐振也称为电流共振。


15793320958567625.png


串联谐振和并联谐振的特性和差异:


1.负载谐振模式可分为两种:并联逆变器和串联逆变器>。串联逆变器和并联逆变器的主要技术特点和区别如下:


串联逆变器和并联逆变器之间的差异源于它们使用的不同振荡电路,前者与L,R和C串联,后者与L,R和C并联。


(1)串联逆变器的负载电路对电源的阻抗低,需要由电压源供电。因此,经过整流和滤波的直流电源端子必须连接一个大的滤波电容器。逆变器发生故障时,浪涌电流大,保护困难。


并联逆变器的负载电路对电源呈现高阻抗。要求由电流源提供。但是,在逆变器发生故障的情况下,电流会受到高电抗的限制,其影响很小并且易于保护。


(2)串联逆变器的输入电压是恒定的,输出电压是矩形波,输出电流近似正弦波,转换器在晶闸管电流为零后,所以电流总是领先于φ角电压。


并联逆变器的输入电流是恒定的,输出电压是近似正弦波,输出电流是矩形波,转换器在谐振电容器电压过零之前,负载电流始终在电压φ角的前面。也就是说,两者都在电容性负载下工作。


(3)串联逆变器是恒压源电源,为避免逆变器上下桥臂晶闸管同时导通,导致逆变器电源短路,必须确保先关闭,然后打开。也就是说,所有晶闸管(其他功率电子器件)应关闭一段时间(t)。杂散电感,即从直流端到设备引线的电感所产生的感应电势,可能会损坏设备,因此需要选择适当的设备浪涌电压吸收电路。此外,为确保负载电流连续且晶闸管关断期间晶闸管不受转换器电容器上的高压影响,晶闸管的两端必须有一个反并联的快速二极管。


并联逆变器是恒流源电源,为避免滤波器电抗Ld产生较大的感应电势,电流必须是连续的。换句话说,必须确保逆变器上桥臂和下桥臂上的晶闸管在转换器期间先打开然后关闭,即,在转换器(t)期间所有晶闸管都处于导通状态。此时,虽然逆变器桥臂直通,但由于Ld足够大,不会造成直流电源短路,但换向时间长会降低系统效率,因此有必要缩短t-gamma ,即降低Lk的值。


(4)串联逆变器的工作频率必须低于负载电路的固有振荡频率,即应确保合适的t时间,否则,由于上下直接连接,变频器将发生故障。逆变器的桥臂。


并联逆变器的工作频率必须略高于负载电路的固有振荡频率,以确保存在适当的反向电压时间t,否则将导致晶闸管转换器的故障。但是,如果过高,则在转换器期间晶闸管的反向电压将过高,这是不允许的。


(5)串联逆变器的功率调节方式有两种:改变直流电源电压Ud或改变晶闸管触发频率,即改变负载功率因数cos phi。


并联逆变器的功率调节模式只能改变直流电源电压Ud。更改cos phi也会增加逆变器的输出电压和功率,但是允许的调整范围很小。


(6)在串联逆变器的转换器中,晶闸管自然关断。在关闭之前,电流已逐渐减小至零,因此关闭时间短且损耗小。换向期间,晶闸管关断时间更长(t + t-)。


在并联逆变器的转换器中,晶闸管在全电流运行中被迫关断。在电流被迫降至零之后,需要一段反向电压时间,因此关断时间更长。相比之下,串联逆变器更适合工作频率较高的感应加热设备。


(7)串联逆变器的晶闸管需要承受较低的电压。使用380V电网供电时,应采用1200V晶闸管。但是,负载电路的所有电流,包括有功和无功功率组件,都应流经晶闸管。逆变晶闸管的脉冲丢失,只会使振荡停止,不会引起逆变器的颠覆。


并联逆变器的晶体门需要承受高电压,其值随功率因数Angle的增加而迅速增加。但是,负载本身会形成振荡电流环路。只有有功电流流过逆变晶闸管,并且当逆变晶闸管偶尔丢失触发脉冲时,仍然可以保持振荡,并且工作相对稳定。


(8)串联逆变器可以是自激的或自激的。可以通过改变逆变器触发脉冲频率来调整输出功率。并联逆变器只能在自励状态下工作。


(9)在串联逆变器中,晶闸管的触发脉冲是不对称的,不会引入直流分量电流来影响正常工作;但是,在并联逆变器中,逆变晶闸管的触发脉冲不对称,会引入直流分量电流并引起故障。


(10)系列变频器易于启动,适合频繁启动的工作场合;并联逆变器需要附加的启动电路,这很难启动。


(11)由于串联逆变器中的晶闸管承受矩形波电压,因此du / dt值相对较大,并且吸收电路起着关键作用,而di / dt要求相对较低。


在并联逆变器中,流经逆变晶闸管的电流是矩形波,因此需要较大的di / dt,而需要较低的du / dt。


(12)当串联逆变器的感应加热线圈与逆变器功率(包括通道电容器)之间的距离较远时,对输出功率的影响较小。如果使用同轴电缆或将回旋线尽可能靠近放置(更好地绞在一起),则效果不大。对于并联逆变器,感应加热线圈应尽可能靠近电源(尤其是通道电容器),否则会大大降低功率输出和效率。


(13)串联逆变器的感应线圈上的电压和缝隙电容器上的电压均为逆变器的输出电压的Q倍,流过感应线圈的电流等于逆变器的输出电流。


并联逆变器的感应线圈和缝隙电容器上的电压等于逆变器的输出电压,流过它们的电流是逆变器输出电流的Q倍。


综上所述,并联逆变器和串联逆变器(通常称为并联或串联逆变器电源)具有各自的技术特性和应用领域。从工业加热应用的角度来看,并联逆变器广泛用于冶炼,保温,透热,感应加热等领域,其功率范围从几千瓦到数万千瓦。串联逆变器被广泛用于冶炼-一拖二炉的绝缘以及高Q值和高频率的感应加热场合,其功率范围从几千瓦到几千千瓦。目前,中国工业界使用的变频电源中有90%以上是并联变频电源。


15793321023773328.jpg

优优彩票注册 亚洲彩票 优优彩票 六合在线 六合在线 亚洲彩票平台 六合在线 六合在线 优优彩票网 六合在线