調頻串聯(lián)諧振試驗裝置原理是什么？

    一、調頻串聯(lián)諧振試驗裝置原理

　　發(fā)生串聯(lián)諧振的基本原理是：在R-L-C電路中

　　由電工知識得到：Uc=I/ωC,UL=I*ωL，UR=I*R，U=Uc+UL+UR，當LRC串聯(lián)回路中的感抗與試品容抗相等時(shí)，電感中的磁場(chǎng)能量與試品電容中的電場(chǎng)能量相互補償，試品所需的無(wú)功功率全部由電抗器供給，電源只提供回路的有功損耗。電源電壓與諧振回路電流同相位，電感上的電壓降與電容上的壓降大小相等，相位相反。由圖1 可知，當 ωL=1/ωc，回路的諧振頻率 f=1/2π√LC，也就是說(shuō)，電路發(fā)生串聯(lián)諧振，電源提供很小的勵磁電壓，試品上就能得到很高的電壓,電源頻率為諧振頻率。

    二、調頻串聯(lián)諧振試驗裝置的特點(diǎn)

　　利用串聯(lián)諧振原理在回路中產(chǎn)生高電壓,一般頻率為30~300Hz。串聯(lián)諧振高壓發(fā)生器原理如下圖2表示：

　　當電源頻率（f）、電感（L）及被試設備電容（C）滿(mǎn)足下式時(shí)回路處于串聯(lián)諧振狀態(tài)此時(shí)：f=1/2π√LC，回路中電流為I=Ulx/R,被試設備電壓為Ucx=I/ωCx輸出電壓與勵磁電壓之比為試驗回路的品質(zhì)因數：Q=Ucx/Ulx=（ωL）/R，由于試驗回路中電阻R很小，故試驗回路品質(zhì)因數很大。一般正常時(shí)可達50以上，既輸出電壓是勵磁電壓50倍，因此用較低容量的試驗變壓器就能得到較高的試驗電壓。這樣就解決了在一般的交流耐壓試驗中試驗變壓器容量不能滿(mǎn)足試驗要求的問(wèn)題。而此時(shí)電容量與電感的關(guān)系為ωL=1/ωc，因為對某個(gè)試品而言，電容量是固有的，試驗用可調電感的價(jià)格也非常昂貴，因此解決問(wèn)題的途徑就引到了改變電源頻率回路的諧振頻率，在初始電壓下調節回路的頻率，觀(guān)察Uc的變化達大值時(shí)，增加或減小頻率時(shí)諧振電壓都要下降，這時(shí)的頻率為諧振頻率，這時(shí)的電壓為諧振點(diǎn)電壓，增加勵磁電壓就能升高諧振電壓，從而達到試驗電壓目的。另外，由于試驗回路是處于諧振狀態(tài)，回路本身具有良好的濾波作用，電源波形中的諧波分量在設備兩端大為減小，從而輸出良好的正弦波形。當試品放電或擊穿時(shí)，即回路中等值電容被短路，諧振條件被破壞，電壓明顯下降，恢復電壓上升緩慢，試品上不發(fā)生暫態(tài)過(guò)電壓，且電源供給的短路電流受到電抗的限制而減少，從而限制被試設備的損壞程度。