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串聯諧振和並聯諧振的區別詳解六大(dà)不同之處

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來源(yuán):儀天成電力  時間:2019/08/23  閱讀:
       湖北儀天成電力設備有限公司專(zhuān)業從事開發(fā),研(yán)製,生產和銷售變頻串聯諧振試(shì)驗裝(zhuāng)置等電氣測試設備,電(diàn)力係統綜合自動化及智能儀器儀(yí)表的生產型高新技術企業。針對串聯諧振和並聯諧(xié)振的區(qū)別,詳細整理主要有以下六大不同:
       區別一:負載諧振方(fāng)式不同。
       串聯諧振(zhèn)和並(bìng)聯諧振的負載諧振方式可分為串聯(lián)逆變器和並聯逆變器兩種類型,這兩種類型的不同在於它們的技術(shù)特點震蕩電路(lù)不(bú)同,串聯逆變器是用(yòng)L、R和C串聯(lián),並聯逆變器(qì)是用L、R和C並聯。
       這兩種類型的的負載電路對電(diàn)源呈現(xiàn)出來的阻抗(kàng)率也(yě)不同。串聯逆變器呈低阻抗,並聯逆變器呈高阻抗。當(dāng)串聯逆變器呈低阻抗時,就要求(qiú)電壓(yā)源供電,這樣會導致經整流和濾(lǜ)波的直(zhí)流電源末端,必須並接大的濾波電容器。當逆變失敗會導(dǎo)致浪湧電流變大,造成保護困難。當並聯逆變器呈高阻抗時,就要求由電流源供電,這樣就需要串接大的電抗器在直流電源的末端。但是這樣在逆變失敗的時候,比較容易保護,原因是電流(liú)受(shòu)到(dào)大電抗的限製,衝擊不大。
        區別二:輸入方式和供電方式不同。
        串(chuàn)聯逆變器的輸入是電壓恒定,恒壓源供電(diàn),並聯(lián)逆(nì)變器的輸入是電流恒定,恒流源(yuán)供電(diàn)。
        當串聯逆變器輸入電壓恒定(dìng)時的現象(xiàng):輸出電流接近正弦波,輸出電壓為矩形(xíng)波,電(diàn)流總是(shì)超前電壓一φ角,原因是晶閘管上電流過零以後再進行換流。
        當並(bìng)聯(lián)逆變器輸入電流恒定時的現象:輸出電流為矩形波,輸出(chū)電壓接近正弦波,負載電流總是(shì)會前於電壓(yā)一φ角,原因是諧振電容器(qì)上(shàng)電壓過零以前進行換流。兩者都是(shì)工(gōng)作在容(róng)性負載狀(zhuàng)態。
        串聯逆變(biàn)器(qì)為恒源供電。換流時必須確保先關斷,再開通,避免因逆(nì)變器的上、下橋臂晶(jīng)閘同(tóng)事導通而造成電源短路。也就是需要有一段時間(t)讓所有晶閘管和其他電力電子器件都保持關斷的狀態。這時的從直流端到器件的引線電感上所產生的感生電勢統稱雜散電感(gǎn),可能會損壞器件,所以要選擇適合的器件的浪湧電壓吸收電(diàn)路。為了避免晶閘管受(shòu)換流電容器上高電(diàn)壓的影響,也為了保證負載電流的連續,關斷狀態期間,必須在晶閘管兩(liǎng)端反並聯快速二極管。
        並聯逆(nì)變器為(wéi)恒流供(gòng)電。在換流時逆變器(qì)上、下橋臂晶閘管必須確保先開通後(hòu)關斷。也就是(shì)在換流時需(xū)要保證(zhèng)所有晶閘管都在一個導通的狀態下。以確保濾波電抗Ld上產生大的感生電勢,電流必須連續。由於Ld足夠大,就算逆變(biàn)橋臂是直通的,也(yě)不會造成直(zhí)流電源短路。但是如何換流(liú)時間過長(zhǎng),則會導致係統效率(lǜ)降低,所以要縮短(duǎn)ty,也就(jiù)是減小Lk值。
        區別三(sān):工作頻率和(hé)功率(lǜ)調節方式不(bú)同。
        串聯逆變器為了避免因逆變器上、下橋臂直通而導(dǎo)致換流的(de)失敗,需(xū)要(yào)確保有合適的t時間,所以工作頻率必須低於負載電路的固有振(zhèn)蕩頻(pín)率。
        而並聯逆變器為了避免晶閘管(guǎn)間換流(liú)失敗,要確保有合適的反壓時(shí)間t,它的工作頻(pín)率必須略(luè)高於負載電(diàn)路的固有振蕩頻率,但是高的太多(duō)也不允許的,因為(wéi)這樣會導致在換流晶閘管承受的反向電壓會太高。
        功率調節方式的不同在於串聯逆變器是改變直流電源電壓Ud或者是改變晶閘管的觸發頻(pín)率,也就(jiù)是改變負載功率因數cosφ。
        而並聯(lián)逆變器隻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,但是可以調節的(de)範圍變小。
        區別四:晶閘管的工作狀態不同。
        晶閘管(guǎn)的工作狀態不同包括了關斷(duàn)狀態、所需承(chéng)受的電壓、觸(chù)發脈衝(chōng)、他激自激工作(zuò)狀態的(de)不同。當在換流時,串聯逆變器的(de)晶閘管是自然關斷的,關斷的晶閘管受反壓的時間(t+tγ)較長。在關斷(duàn)前,它的(de)電流已(yǐ)經漸漸減(jiǎn)小歸零,所以關斷時間短,損耗也小。而並聯逆變器的晶閘管是在全電流(liú)運行中被強(qiáng)迫關斷的,所以它的電流(liú)被(bèi)迫降(jiàng)至歸零時還(hái)需要加一(yī)段反壓時間,它的關斷時間也會更長(zhǎng)一些。兩者比較,串聯逆變器在工作頻率較高的感應加熱裝置中更加適合使用。
        串聯逆變(biàn)器的晶閘(zhá)管需要承受的電(diàn)壓較低,並聯逆變器的則(zé)需要承受高電(diàn)壓。串聯逆變器承受低電壓,當用380V電網供電,采用1200V的晶閘管就可以,但(dàn)包括有功和無功分量(liàng)的全部負載電路的電流,都要流過晶閘管。逆變晶閘管丟失脈衝,會讓振(zhèn)蕩停止,但(dàn)不(bú)會(huì)造成逆變顛覆。
        並聯逆變器承(chéng)受高電(diàn)壓,其(qí)值隨功率因數角φ增大,而快速增加。但隻有有功電流流過逆變晶閘管,負載本身則構成振蕩電流回路,而且逆變晶閘管在偶而丟失(shī)觸(chù)發脈衝(chōng)的情況下(xià),仍然可以維持振蕩,更加穩定。
        串聯(lián)逆變器可以自激和他激工作。他激工作時,隻需要(yào)改變逆變觸發脈衝頻率,就可調節輸(shū)出(chū)功(gōng)率;而並聯逆變器多(duō)數情況(kuàng)下隻能工作(zuò)在自(zì)激狀態中(zhōng)。
        在晶閘管觸發脈衝不對稱的情況下,串聯逆變器(qì)不會引入(rù)直(zhí)流成分的電流從而影響正常(cháng)運行。並聯逆變器則會引入直流成(chéng)分的電流從而引起故障。
        串聯逆變器中的(de)晶閘管承受矩形波(bō)電壓,所以du/dt值較大,吸收電路起了關鍵作用,而對其(qí)di/dt要求較低。並聯逆變器中,流過逆變晶閘管的電流是矩形波,所以(yǐ)要求(qiú)大的di/dt,而對du/dt的(de)要求會低一些。
        區別五:起動難易程(chéng)度和感(gǎn)應線(xiàn)圈的工作影響不同(tóng)。
        串聯逆(nì)變器由於它起動容易,所以適合在(zài)頻繁起動工(gōng)作場合中使用。而並聯逆變器起動比較困(kùn)難,因為它需(xū)要附加起動電路(lù)。
        在串聯逆變器(qì)中以下(xià)情況對輸出(chū)功率影響較小:感(gǎn)應(yīng)加熱線圈與逆變電源(包括槽路電容(róng)器(qì))的距離遠(yuǎn)。以下情(qíng)況對輸出功率幾乎沒影響:采用同軸電纜或者將來回線盡量靠近甚至是絞在一起敷設的效果更好。串聯逆變器感應線圈上的電壓和槽路電容器(qì)上的電壓,都為逆變(biàn)器輸出(chū)電壓的Q倍,流過感應線圈上的電(diàn)流,等於逆變器的輸出電流。
        在並(bìng)聯逆變器中以下情況對功率輸出和效(xiào)率都會很大程度上降低:如果不把感應加熱線圈(quān)盡量靠近(jìn)電源特別(bié)是槽路電容器的話。並聯逆變器的感應(yīng)線圈和槽路電容器上的電壓,都等於逆變器的輸出電壓,而流過它們的電流,則都是(shì)逆(nì)變器輸出電流的Q倍(bèi)。
         區別六:當外來頻率加於電路時,特性(xìng)不同。
         當外來頻率加於一並聯諧振電路時(shí),它(tā)的特性(xìng):
        1.當外加頻率等於其諧振頻率(lǜ)時其電路阻(zǔ)抗呈純電阻性(xìng),且(qiě)有最大值,它這(zhè)個特性在實際應用中叫做選頻電路。
        2.當外加頻率高(gāo)於其諧振頻率時(shí),電路阻抗呈容性,相當於一個電容。
        3.當外加頻率低於其諧振頻率時,這時電路呈感性,相當於(yú)一個電感(gǎn)線圈。
        所以當串聯或並聯諧振電路不(bú)是調節在信號頻率點(diǎn)時,信號通過它將會產生相移(即相位失真(zhēn))
        當外來頻率加於(yú)一串聯諧振(zhèn)電路時,它的特性:
        1.當外加頻(pín)率等(děng)於其諧振頻率時其電路阻抗呈純電阻性,且有(yǒu)最少值,它這個特性在實際應用中叫做陷(xiàn)波器。
        2.當外加頻率高於其諧振頻率時,電路阻抗呈感性,相當於一個(gè)電感線(xiàn)圈。
        3.當外加頻率低於(yú)其諧振(zhèn)頻率時,這時電路(lù)呈容性,相當於一個電容。
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2019-8-23
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