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串联谐振和并联谐振的区别

  串联谐振并联谐振这两种现象是正弦交流电路的一种特定现象,它在电子和通讯工程中得到广泛的应用,但在电力系统中,发生谐振有可能破坏系统的正常工作。接下来分析一下串联谐振和并联谐振这两种谐振到底都有哪些区别。

  从负载谐振方式划分,可以为并联谐振逆变器和串联谐振逆变器两大类型,下面对这两种类型进行比较:串联谐振回路是用L、R和C串联,并联谐振回路是L、R和C并联。

  (1)串联谐振逆变器的负载电路对电源呈现低阻抗,要求由电压源供电。当逆变失败时,浪涌电流大,保护困难。并联谐振逆变器的负载电路对电源呈现高阻抗,要求由电流源供电。在逆变失败时,冲击不大,较易保护。

  (2)串联谐振逆变器的输入电压恒定,输出电压为矩形波,输出电流近似正弦波,换流是在晶闸管上电流过零以后进行,因而电流总是超前电压一φ角。并联谐振逆变器的输入电流恒定,输出电压近似正弦波,输出电流为矩形波,换流是在谐振电容器上电压过零以前进行,负载电流也总是越前于电压一φ角。

  (3)串联谐振逆变器是恒压源供电。并联谐振逆变器是恒流源供电。

  (4)串联谐振逆变器的工作频率必须低于负载电路的固有振荡频率。并联谐振逆变器的工作频率必须略高于负载电路的固有振荡频率。

  (5)串联谐振逆变器的功率调节方式有二:改变直流电源电压Ud或改变晶闸管的触发频率。并联谐振逆变器的功率调节方式,一般只能是改变直流电源电压Ud。

  (6)串联谐振逆变器在换流时,晶闸管是自然关断的,关断前其电流已逐渐减小到零,因而关断时间短,损耗小。并联谐振逆变器在换流时,晶闸管是在全电流运行中被强迫关断的,电流被迫降至零以后还需加一段反压时间,因而关断时间较长。

  (7)串联谐振逆变器的晶闸管所需承受的电压较低,用380V电网供电时,采用1200V的晶闸管就行。并联谐振逆变器的晶闸管所需承受的电压高,其值随功率因数角φ增大,而迅速增加。

  (8)串联谐振逆变器可以自激工作,也可以他激工作。而并联谐振逆变器一般只能工作在自激状态。

  (9)在串联谐振逆变器中,晶闸管的触发脉冲不对称,不会引入直流成分电流而影响正常运行;而在并联谐振逆变器中,逆变晶闸管的触发脉冲不对称,则会引入直流成分电流而引起故障。

  (10)串联谐振逆变器起动容易,适用于频繁起动工作的场合;而并联谐振逆变器需附加起动电路,起动较为困难。

  (11)串联谐振逆变器的感应加热线圈与逆变电源(包括槽路电容器)的距离远时,对输出功率的影响较小。而对并联谐振逆变器来说,感应加热线圈应尽量靠近电源(特别是槽路电容器),否则功率输出和效率都会大幅度降低。

  并联谐振逆变器和串联谐振逆变器(通称并联或串联变频电源)各有其自己的技术特点和应用领域。从工业加热应用的角度,并联谐振逆变器广泛应用于熔炼、保温、透热、感应加热热处理等各种领域,其功率可以从几千瓦到上万千瓦。串联谐振逆变器广泛应用于熔炼—保温的一拖二炉组以及高Q值高频率的感应加热场合,其功率可以从几千瓦到几千千瓦。目前我国工业上采用的变频电源90%以上属并联谐振变频电源。


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