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并聯(lián)諧振也叫電流諧振

時間:2021/10/22閱讀:391
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RLC串聯(lián)諧振電路中串聯(lián)諧振的條件及其分析,諧振電路中的響應(yīng)是外加激勵信號頻率的函數(shù),不同的響應(yīng)信號發(fā)生諧振的頻率并不相同。通過數(shù)學(xué)分析的方法給出了RLC串聯(lián)諧振電路在外加正弦激勵信號作用下,電路中的回路電流、電容電壓和電感電壓的諧振條件。

串聯(lián)諧振

阻抗條件,諧振后虛部相等符號相反。串聯(lián)阻抗等于0,并聯(lián)阻抗等于無窮大。就是在諧振的時候,串聯(lián)電路諧振電流無窮大;并聯(lián)電路諧振電壓無窮大(理論值)。在電阻、電容、電感串聯(lián)電路中,出現(xiàn)電源、電壓、電流同相位現(xiàn)象,叫做串聯(lián)諧振,其特點是:電路呈純電阻性,電源、電壓和電流同相位,電抗X等于0,阻抗Z等于電阻R,此時電路的阻抗小,電流大,在電感和電容上可能產(chǎn)生比電源電壓大很多倍的高電壓,因此串聯(lián)諧振也稱電壓諧振。

諧振電壓與原電壓疊加,并聯(lián)諧振:在電阻、電容、電感并聯(lián)電路中,出現(xiàn)電路端電壓和總電流同相位的現(xiàn)象,叫做并聯(lián)諧振,其特點是:并聯(lián)諧振是一種*的補(bǔ)償,電源無需提供無功功率,只提供電阻所需要的有功功率,諧振時,電路的總電流最小,而支路電流往往大于電路中的總電流,因此,并聯(lián)諧振也叫電流諧振。

在電阻、電容和電感串聯(lián)的電路中,感抗Xl和Xc的作用是直接相減的。如果滿足一定條件,恰好使Xl=Xc,則電路的電抗等于零,電路中的電流和電壓相位相同,沒有無功功率在電阻與電感、電容間交換。電路的這種狀態(tài)稱為串聯(lián)諧振。

電路諧振條件是Xc=Xl,即ωL=1/ωC,由此可得電路固有諧振條件為f0=1/(2π√LC)。
阻抗條件:諧振后虛部相等符號相反。串聯(lián)阻抗等于0,并聯(lián)阻抗等于無窮大。就是在諧振的時候,串聯(lián)電路諧振電流無窮大;并聯(lián)電路諧振電壓無窮大(理論值)。或者說:

① 串聯(lián)電路中:總的輸入阻抗的虛部等于零(諧振就是輸出的電壓和電流同相)

② 并聯(lián)電路中:總的輸入導(dǎo)納虛部為零

在具有電阻R、電感L和電容C元件的交流電路中,電路兩端的電壓與其中電流位相一般是不同的。如果我們調(diào)節(jié)電路元件(L或C)的參數(shù)或電源頻率,可以使它們位相相同,整個電路呈現(xiàn)為純電阻性。電路達(dá)到這種狀態(tài)稱之為諧振。

在電阻、電感及電容所組成的串聯(lián)電路,當(dāng)容抗XC=感抗XL相等時,即發(fā)生串聯(lián)諧振,此時電路中的電壓U與電流I的相位相同。電路發(fā)生串聯(lián)諧振時,電路的阻抗Z=√R2+XC-XL2=R,電路中總阻抗最小,電流將達(dá)到臨界值。

在具有R、L、C元件的正弦交流電路中,電路兩端的電壓與電流一般是不同相的。如果改變電路元件的參數(shù)值或調(diào)節(jié)電源的頻率,可使電路的電壓與電流同相,使電路的阻抗呈現(xiàn)電阻的性質(zhì),處在這種狀態(tài)下的電路稱為諧振。

根據(jù)電路的不同連接形式,諧振現(xiàn)象可分為串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振。在R、L、C串聯(lián)電路中,當(dāng)電路中的XL=XC時,阻抗角∮=0,即電源電壓和電流同相,這種現(xiàn)象稱為串聯(lián)諧振。

串聯(lián)諧振的特點:

① 諧振發(fā)生時,因感抗XL等于容抗XC,所以,阻抗達(dá)到最小值,電路呈電阻性。

② 在電壓U不變的情況下,電路中的電流I達(dá)到臨界值。

③ 由于諧振時XL=XC,所以UL=UC,而UL和Uc的相位相反,相加時互相抵消,所以電阻上的電壓等于電源電壓。

串聯(lián)電路諧振時具有某些特點,了解諧振現(xiàn)象可以利用這些特點,又可防止某些特點所帶來的危害。

RLC諧波濾除裝置就是利用串聯(lián)諧振的特點,分別慮除主要各次諧波。在普通無功補(bǔ)償裝置中應(yīng)避免串聯(lián)諧振,這是因為,當(dāng)串聯(lián)諧振發(fā)生時,電容元件上的電壓將增高,可能導(dǎo)致電容器絕緣層被擊穿。

但在無線電工程中,利用串聯(lián)諧振現(xiàn)象的選擇性和所獲得的較高電壓,可將所需要接收的信號提取出來。

對LC選頻諧振回路中的品質(zhì)因數(shù)Q,它的定義是:Qo=WoL/r,Wo是回路的諧振頻率,r是電感L的消耗電阻。


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