主要区别–串联谐振与并联谐振
谐振是在由电容器和电感器组成的电路中发生的现象。当电路的电容性阻抗等于电感性阻抗时,就会发生谐振。根据电容器,电感器和电阻器的布置,实现谐振的条件在不同类型的电路之间变化。串联谐振(也叫变频谐振)是指在电容器和电感器串联连接的电路中发生的谐振,而 并联谐振是指在电容器和电感器并联连接的电路中发生的谐振。的主要区别串联谐振与并联谐振之间的关系是,当元件的排列产生最小阻抗时发生串联谐振,而当元件的排列产生最大阻抗时发生并联谐振。
什么是串联谐振
我们分析了以下电路:
概括地说,电容器具有 由给出的容抗(Xc) 。电感的 感抗(Xl)由给出 。我们看到总阻抗的大小可以由给出 。
I通过电路的电流为 V/Z。如果更改交流电流的 频率 f,则可以同时更改 Xc和 Xl。随着这些值的改变,电路的总阻抗也将改变。这将意味着通过电路的电流大小也会发生变化。特别地,当我们查看阻抗方程时,我们可以看到,当时Xc=Xl ,阻抗为最小值(|Z|=R)。因此,以这个值,流过电路的电流将最大。下图描述了随着交流电流频率的变化,流经电路的电流如何变化。
串联RLC谐振电路的电流与频率的关系图
在谐振频率下, Xc = Xl。这意味着。我们可以解决这个问题,以表明谐振频率 F0由下式给出:
什么是平行共振
并联谐振发生在电感器和电容器并联连接的电路中,如下所示:
并联RLC电路
由于阻抗在并联电路中的累加方式与串联电路中的阻抗不同,因此使用称为导纳(Y)的量 来描述并联谐振电路。导纳仅仅是阻抗的倒数:
的 电导(G)是通过电阻的倒数给出:
对于并联电路, 电纳是类似于串联电路中的电抗的量。电容电纳(Bc)由给出
归纳电纳(Bl)由给出
导纳可以使用以下数量表示:
对于并联RLC电路,当时发生谐振 Bc = Bl。在这里,在求解共振频率时, F0我们再次发现:
谐振时,并联RLC电路两端的电流将取最小值。这是因为此时电路的阻抗处于最大值。
串联和并联谐振之间的区别
阻抗
在谐振频率下, 串联RLC电路具有最小阻抗,而 并联RLC电路具有最大阻抗。
当前在谐振频率下, 串联RLC电路具有最大电流,而 并联RLC电路 具有最小阻抗。
回复者:华天电力
负载电路
串联谐振:对电源呈现低阻抗,要求由电压源供电。
并联谐振:对电源呈现高阻抗,要求由电流源供电,需在直流电源末端串接大电抗器。
输出电压
串联谐振:输入电压恒定,输出电压为矩形波,输出电流近似正弦波。
并联谐振:输入电流恒定,输出电压近似正弦波,输出电流为矩形波。
换流方向
串联谐振:换流是在晶闸管上电流过零以后进行。
并联谐振:换流是在谐振电容器上电压过零以前进行。
供电类型
串联谐振:恒压源供电,为避免谐振的上、下桥臂晶闸管同时导通,造成电源短路,换流时,必须保证电源先关断,后开通。
并联谐振:恒流源供电,为避免滤波电抗Ld上产生大的感生电势,电流必须连续。
工作频率
串联谐振:工作频率必须低于负载电路的固有振荡频率。
并联谐振:可自动调谐扫描频率,也可以手动寻找。