RLC串联电路如附图5-31a所示,电路的阻抗Z为
当电源的频率从0→无穷大变化时,在情况下,合成阻抗成为Z=R,只有电阻成分。这种状态叫做串联谐振。串联谐振时电流最大,。
串联谐振点的频率为
图5-31b所示为RLC串联电路的阻抗曲线。当频率等于f0时,电路呈阻性;当频率大于f0时电路呈感性;频率小于f0时,电路呈容性。
图5-31 串联谐振电路和阻抗曲线(www.xing528.com)
由于串联谐振点的阻抗值最小,所以LC串联电路常常用来做高次谐波吸收装置。L、C的取值应使谐振点等于各次谐波的频率,例如150Hz(3次)、250Hz(5次)、350Hz(7次)……等。由阻抗曲线可以看出,高次谐波的滤波器对于基波呈现容性,成为无功补偿的电容。对于同一个f0,可以有无数种L、C的组合值。作为n次谐波滤波器的基波感抗值与基波容抗值的比值,叫做电抗率K,一般要求K>1/n2。
工程实际中,要使谐振工作点的频率略小于理论值(约2%~3%),这是因为电网的基波频率随着有功负荷增大而稍有下降,即使这样也不至于使工作点移到容性区域。过大容性将会使电路处于并联谐振状态,导致过电压。
RLC并联电路并联谐振的频率也是
RLC并联电路的阻抗情况和串联电路相反,在谐振点阻抗最大,理论值为无穷大。所以并联电路中只要有很小的电流,就会产生极高的电压。
如果在供电线路中投入较大的补偿电容,或者谐波吸收电路的工作点位于容性区域,极易与而线路上其他感性负荷形成并联关系,其谐振点的频率较高,而且会产生极高的过电压,导致很多设备不能正常工作,甚至成片烧毁设备,危害极大。尤其是在富有谐波的供电线路中投入只串联限流电感的电容器组,危害就更大,造成的损失远远超过节省的电费。
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