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變頻串聯諧振試驗裝置等(děng)電氣測試設備,電力系統綜合自動化及智能(néng)儀器儀(yí)表的生産型高新(xīn)技術企業。針對串聯諧振和并聯諧振的區别(bié),詳細整理主要有以下六大不同:
區别一:負(fù)載諧振方式不同(tóng)。 串聯諧振(zhèn)和并聯(lián)諧振的負載諧振(zhèn)方式可分(fèn)為串聯逆變器和并聯逆變器兩種類型,這兩種類型的不同在(zài)于它們(men)的技(jì)術(shù)特點震蕩電路不(bú)同,串(chuàn)聯(lián)逆變器是(shì)用L、R和C串(chuàn)聯,并聯逆(nì)變器是用(yòng)L、R和C并聯。
這兩(liǎng)種類型(xíng)的的負載電路對電源(yuán)呈現出來的阻抗(kàng)率也不同。串聯逆變器呈低阻抗,并聯逆(nì)變器呈高(gāo)阻(zǔ)抗。當串聯逆變(biàn)器呈低阻抗時,就要求電壓源供電,這樣會導緻經整流(liú)和濾波的(de)直流電(diàn)源末端,必(bì)須并接大(dà)的濾波電容器。當逆變失敗會導緻浪湧(yǒng)電流變大,造成保護困難。當(dāng)并聯(lián)逆變器(qì)呈高阻抗時,就要求(qiú)由(yóu)電流源供電,這樣(yàng)就需要串接大的電抗器在直流電(diàn)源的末端。但是這樣在逆(nì)變(biàn)失敗的時候,比較容易保護(hù),原因是(shì)電流受(shòu)到大電抗的限(xiàn)制,沖擊不大。
區别二:輸入方式和供電方(fāng)式不同。 串(chuàn)聯(lián)逆變器的輸入是電壓(yā)恒定,恒壓源供電,并聯逆(nì)變器的輸入是電流恒定,恒流源供電。
當串聯逆變器輸入電壓恒定時的現象:輸出電流接(jiē)近正弦波,輸出電壓為矩形波,電流總是超前電壓一φ角,原因是晶閘管上電流過(guò)零以後再進行換流。
當并(bìng)聯逆(nì)變器輸入電流恒定時的現象:輸出電流(liú)為矩形波,輸出電壓接近正(zhèng)弦波,負載電(diàn)流總是(shì)會前于電壓一φ角,原(yuán)因是諧振電容器上電壓過零以(yǐ)前進行換流。兩者(zhě)都是工作在容性(xìng)負載狀态。
串聯逆變器為(wéi)恒源供電。換流時必(bì)須确保先關斷,再開通,避免因逆變器的上、下(xià)橋臂晶閘同事(shì)導通而造成電(diàn)源短路。也就是(shì)需要有一段時間(t)讓所(suǒ)有晶閘管和其他(tā)電力(lì)電(diàn)子(zǐ)器件都保持關斷的狀态(tài)。這時的從直流端(duān)到器件的引線電感上所産生的感(gǎn)生(shēng)電勢統稱雜散電(diàn)感,可能會損壞器件,所以要選擇(zé)适合的器件的浪湧電壓吸收(shōu)電路。為了避免晶閘管受換流電容(róng)器上高電壓的影響,也為了保證負載電流的(de)連續,關斷狀(zhuàng)态期間(jiān),必須在晶(jīng)閘管兩端(duān)反并聯(lián)快速二極管。
并聯逆變器為恒流供(gòng)電。在換流時逆變(biàn)器上、下橋臂晶閘管必須确保先開通後關斷。也就是在換流時需要保證所有晶閘管都在一個導通的狀(zhuàng)态下。以确(què)保濾波電抗Ld上産生大的感生電勢,電流必須連續。由于Ld足夠大,就(jiù)算逆變橋臂是直通的,也不會造成直流電源短(duǎn)路。但是如何換流時間過長,則會導(dǎo)緻系統(tǒng)效率降低,所以要縮短ty,也就是減小Lk值(zhí)。
區别三:工作頻率和功率調(diào)節方式不同。 串聯逆變器為了避免因逆變器(qì)上、下橋臂直通而導(dǎo)緻換流的失敗(bài),需要确保有合适(shì)的t時間,所以工作頻率必須低于(yú)負載電路的固有振蕩頻率。
而并聯(lián)逆變器為了避(bì)免晶閘管間換(huàn)流失敗,要确保有合适的反壓(yā)時間t,它的工作頻率必須略高(gāo)于負載電路的固有振蕩頻率(lǜ),但是(shì)高的太多也不允許的,因為這樣會導緻在換流晶閘管(guǎn)承受的反(fǎn)向電壓會太高。
功率調(diào)節方式(shì)的不同在(zài)于串聯逆變器是改變直流電源(yuán)電壓Ud或者是改變晶閘管的(de)觸發頻率(lǜ),也就是改變負載功率因數(shù)cosφ。
而并聯逆變器隻能是改變(biàn)直流電源電壓(yā)Ud。改變cosφ雖然也能使逆變輸出電壓升高和功率增大,但是可以調節的範(fàn)圍變小。
區别四:晶閘管的工作狀态(tài)不同。 晶閘管的工作狀态不同包括了關斷狀(zhuàng)态、所需承受的電壓、觸發(fā)脈沖(chòng)、他激自激工作狀态的不同(tóng)。當在換流時,串聯逆變器的晶閘管是自然(rán)關斷的,關斷的晶閘管受反壓(yā)的時間(t+tγ)較長。在關斷前,它的電流已經漸漸減小歸零,所以關(guān)斷(duàn)時間短(duǎn),損耗也小。而并聯(lián)逆變器的晶閘管是在全電流運行中被強(qiáng)迫關斷的(de),所以(yǐ)它的電流被(bèi)迫降至歸零時還需要加一段反(fǎn)壓時間,它的關斷時間也會更長一些(xiē)。兩者比較,串聯逆(nì)變器在工作頻率較高的感應加熱(rè)裝置中更加适合(hé)使用。
串聯逆(nì)變器的晶閘管需要承受的電壓較低,并聯逆(nì)變器的則需要承受高電壓。串聯逆變器承受低電壓,當用380V電網供(gòng)電,采用1200V的晶閘管(guǎn)就可以,但包括有功和(hé)無功分量的全部負載電(diàn)路的(de)電流,都要流(liú)過晶閘(zhá)管。逆變晶閘管丢失脈沖(chòng),會讓振(zhèn)蕩停止(zhǐ),但不會造成逆變颠覆。
并聯逆變器承受高電壓,其值随功率因數角φ增大,而快速增加(jiā)。但隻有有功(gōng)電(diàn)流流過逆變晶閘管,負載本身則構成振蕩電流回(huí)路,而且逆變(biàn)晶閘管在偶而丢失觸發脈沖的情況下,仍然可以維持振蕩,更加(jiā)穩定。
串聯逆變器可以自激和他(tā)激工作。他(tā)激工作時,隻需要改(gǎi)變逆變觸發脈沖(chòng)頻(pín)率,就可調節輸出功率;而(ér)并聯逆變器多數情況下(xià)隻能工(gōng)作在自激狀态中。
在晶閘管觸發脈沖不對稱(chēng)的情況下,串聯逆變器不會(huì)引入直流成分的電流從而影響正常運行。并聯逆變器則會(huì)引入直流成分的(de)電流從而引起故障。
串聯逆變器中(zhōng)的晶閘管承受矩(jǔ)形波電壓,所以(yǐ)du/dt值較大,吸收電路起了關鍵作用(yòng),而對其di/dt要求較低。并聯(lián)逆變器中,流過逆變(biàn)晶閘管的電流(liú)是矩形波,所以要求大的di/dt,而對du/dt的要求會低一些(xiē)。
區别五:起動難易程度和感(gǎn)應線圈的(de)工作影響不同。 串(chuàn)聯(lián)逆變器由于它起動容易(yì),所以适(shì)合在頻繁起動工作場合中使用。而并聯逆變器(qì)起動比較(jiào)困難,因為(wéi)它需要附加起動電(diàn)路。
在串聯(lián)逆變器中(zhōng)以下情況對輸出功率(lǜ)影響較小:感應加熱線圈與(yǔ)逆變電源(包括槽路電容器)的距離遠。以下情況對輸出功率幾乎沒影響:采用同軸電纜或(huò)者将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,都為逆變器輸出電壓的Q倍,流過感應線圈(quān)上的(de)電流,等于逆(nì)變器的輸出電流。
在并聯逆變器中以下情況對功(gōng)率輸出和效率(lǜ)都會很大程度上降(jiàng)低:如果不把感應加(jiā)熱線圈盡量靠近(jìn)電源特别是槽路(lù)電容器的話。并聯逆變器的感應線圈和槽路電容器上的電壓,都等于逆變器的輸出電壓,而流過它們的電流,則都是逆變器輸出電流的Q倍。
區别六:當外來頻率加于電路時,特性不同。 當(dāng)外來頻率加于一并聯諧振電路時,它的特(tè)性:
1.當外加頻率等(děng)于其諧振(zhèn)頻率時其電路阻抗呈純電阻性,且有最大值,它這個特性在(zài)實際應用中叫做選頻電路。
2.當外加(jiā)頻率高于其諧振頻率時,電路(lù)阻抗呈容性,相當于一(yī)個電容(róng)。
3.當外加頻(pín)率低(dī)于其諧振頻率時,這時電路呈(chéng)感性,相當于一個電感(gǎn)線圈。
所以當串聯或并聯諧(xié)振電路不是調節在(zài)信号頻率點時,信(xìn)号通過它将會産生相移(即相位失真)
當外(wài)來頻率加于一串聯諧振電路時,它的特性:
1.當(dāng)外加(jiā)頻率等于其諧振頻率時其電(diàn)路阻抗呈純電阻性,且有最少值,它這個特性在實際應用中(zhōng)叫做陷波(bō)器。
2.當外加頻率(lǜ)高于其諧振頻率時(shí),電路阻(zǔ)抗呈感性,相當于一個電感(gǎn)線圈。
3.當外加頻率低于其諧振頻率時,這時電路呈容性(xìng),相當于一個電容。
湖北儀天成電(diàn)力設備有限公司
2019-8-23