諧振變壓器的結(jié)構(gòu)

諧振變壓器的原理

• 　　諧振變壓器是利用串聯(lián)諧振或并聯(lián)諧振的原理，產(chǎn)生大電流和高電壓。一般用于大電容或大電感負(fù)載。利用負(fù)載和設(shè)備的并聯(lián)諧振，可以用較小的激勵(lì)電流取得較大的負(fù)載電流；利用負(fù)載和設(shè)備的串聯(lián)諧振可以用較低的激勵(lì)電壓在負(fù)載上取得高電壓。諧振變壓器的基本公式就是ω=1/√（LC），其中ω是電源的角頻率=2лf，L和C是負(fù)載或設(shè)備的電感和電容量。要完全滿足等式，ω、L、C中至少需要有一個(gè)參數(shù)是可調(diào)的，為了滿足輸出電壓或電流的要求，L和C中必須有一個(gè)是可調(diào)的，為了精確找到諧振點(diǎn)，還需要參數(shù)可以無級(jí)微調(diào)。所以，現(xiàn)代諧振變壓器一般使用變頻電源作為電源，以便調(diào)整ω，以帶抽頭電抗器作為L，與C配合就可以方便地找到諧振點(diǎn)。

諧振變壓器的調(diào)諧

• 　?。?）串聯(lián)調(diào)諧　　串聯(lián)諧振變壓器的等值電路如圖3所示。當(dāng)對(duì)諧振變壓器施加US=220V，f=50Hz的工頻電壓后，通過手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)節(jié)，使即XL=XC時(shí)，回路發(fā)生串聯(lián)諧振，這里回路電流IS最大因?yàn)镽C?RL，則有

  　　Is≈US/Rc（1）

  　　被試品上的電壓UC和調(diào)諧電抗器上的電壓UL分別為：　　當(dāng)調(diào)諧到諧諧振振時(shí)（2）　　式（2）中比值（3）

  　　ω0為諧振角頻率　　Q稱為串聯(lián)諧振回路的品質(zhì)因數(shù)。因?yàn)?，所以Q?1。從而得出電源容量（4）

  　　由式（4）可知，當(dāng)諧振變壓器調(diào)諧到諧振時(shí)，電源電壓和容量均為被試品對(duì)應(yīng)電壓和容量的1/Q。所以與一般試驗(yàn)變壓器相比，諧振變壓器具有重量輕、體積小的優(yōu)點(diǎn)。

  　?。?）并聯(lián)調(diào)諧

  　　并聯(lián)諧振變壓器的等值電路如圖4所示?！　‘?dāng)RL≤ωL，時(shí)，并聯(lián)諧振的諧振頻率fo為：（5）

  　　并聯(lián)回路的品質(zhì)因數(shù)Q為：（6）

  　　式中RL、RC——電感、電容的等效串聯(lián)電阻（Ω）

  　　L——調(diào)諧電抗器電感（H）

  　　C——試品對(duì)地電容（F）

  　　當(dāng)向并聯(lián)諧振變壓器施加50Hz交流電壓時(shí)，隨著電壓的升高，回路中將產(chǎn)生強(qiáng)迫振蕩。當(dāng)回路的振蕩頻率等于外施電源頻率時(shí)，回路的阻抗最大（且呈純電阻性），因而回路電流最小，但L和C上的電流IL和IC都是回路電流I的Q倍，即IL=IC=QI。