諧振變壓器頻率範圍1~50kHz，可和中頻電爐、中頻電源、超音頻電源配套使用，用於工件的透熱，金屬工件淬火、退火、中頻變管加熱、金屬的擴散型焊接[釺焊]等工藝設備。
基本介紹
- 中文名：諧振變壓器
- 頻率範圍：1~50kHz
- 可和中：中頻電爐、中頻電源、超音頻電
- 用於：工件的透熱
串聯諧振變壓器,諧振變壓器原理,串聯諧振的優點,串聯諧振試驗變壓器,
多匝比中頻變壓器鐵芯採用0.27-0.3mm有取向高導磁冷軋矽鋼片疊裝組成，採用特殊工藝加工組裝而成。一次匝比最多23匝，也可根據容量及頻率的不同進行變化。諧振變壓器均採用水冷冷卻。
諧振變壓器是利用串聯諧振或並聯諧振的原理，產生大電流和高電壓。一般用於大電容或大電感負載。利用負載和設備的並聯諧振，可以用較小的激勵電流取得較大的負載電流；利用負載和設備的串聯諧振可以用較低的激勵電壓在負載上取得高電壓。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是負載或設備的電感和電容量。要完全滿足等式，ω、L、C中至少需要有一個參數是可調的，為了滿足輸出電壓或電流的要求，L和C中必須有一個是可調的，為了精確找到諧振點，還需要參數可以無級微調。所以，現代諧振變壓器一般使用變頻電源作為電源，以便調整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。
串聯諧振變壓器
隨著電力電子技術的發展，採用高壓諧振技術對大容量電氣設備進行工頻耐壓試驗已經成為可能，目前已被廣泛用於電纜，電容器、發電機等具有大電容的電力設備的交流試驗。原理是通過調節鐵心磁路的氣隙長度，得到連續變化的電感L，使其與被試品對地電容C發生諧振。本文以一台150kVA試驗裝置為模型，闡述高壓諧振變壓器的原理與有關參數的計算。
諧振變壓器原理
在迴路頻率f=1/2π√LC時，迴路產生諧振，此時試品上的電壓是勵磁變高壓端輸出電壓的Q倍。Q為系統品質因素，即電壓諧振倍數，一般為幾十到一百以上。先通過調節變頻電源的輸出頻率使迴路發生串聯諧振，再在迴路諧振的條件下調節變頻電源輸出電壓使試品上的電壓達到試驗值。由於迴路的諧振，變頻電源較小的輸出電壓就在試品CX上產生較高的試驗電壓。
變頻諧振試驗裝置主要用於以下方面：
1、6kV-500kV高壓交聯電纜的交流耐壓試驗
2、6kV-500kV變壓器的工頻耐壓試驗
3、GIS和SF6開關的交流耐壓試驗
4、發電機的交流耐壓試驗
5、其它電力高壓設備如母線，套管，互感器的交流耐壓試驗。
串聯諧振的優點
1、所需電源容量大大減小。串聯諧振電源是利用諧振電抗器和被試品電容諧振產生高電壓和大電流的，在整個系統中，電源只需要提供系統中有功消耗的部分，因此，試驗所需的電源功率只有試驗容量的1/Q.
2、設備的重量和體積大大減少。串聯諧振電源中，不但省去了笨重的大功率調壓裝置和普通的大功率工頻試驗變壓器，而且，諧振激磁電源只需試驗容量的1/Q，使得系統重量和體積大大減少，一般為普通試驗裝置的1/3-1/5.
3、改善輸出電壓的波形。諧振電源是諧振式濾波電路，能改善輸出電壓的波形畸變，獲得很好的正弦波形，有效的防止了諧波峰值對試品的誤擊穿。
4、防止大的短路電流燒傷故障點。在串聯諧振狀態，當試品的絕緣弱點被擊穿時，電路立即脫諧，迴路電流迅速下降為正常試驗電流的1/Q。而並聯諧振或者試驗變壓器方式做耐壓試驗時，擊穿電流立即上升幾十倍，兩者相比，短路電流，擊穿電流相差數百倍。所以，串聯諧振能有效的找到絕緣弱點，又不存在大的短路電流燒傷故障點的憂患。
5、不會出現任何恢復過電壓。試品發生擊穿時，因失去諧振條件，高電壓也立即消失，電弧即可熄滅，且恢復電壓的再建立過程很長，很容易在再次達到閃落電壓前斷開電源，這種電壓的恢復過程是一種能量積累的間歇振盪過程，其過程長，而且，不會出現任何恢復過電壓。
串聯諧振試驗變壓器
串聯諧振試驗變壓器廣泛用於電力、冶金、石油、化工等行業，適用於大容量，高電壓的電容性試品的交接和預防性試驗。
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由變頻電源、勵磁變壓器、電抗器和電容分壓器組成。被試品的電容與電抗器構成串聯諧振連線方式；分壓器並聯在被試品上，用於測量被試品上的諧振電壓，並作過壓保護信號；調頻功率輸出經勵磁變壓器耦合給串聯諧振迴路，提供串聯諧振的激勵功率。
串聯諧振試驗設備主要用於10kV、35kV、110kV、220KV、500KV的交聯橡塑電力電纜，66kV、110kV、220kV、500KV 組合電器(GIS)的工頻交流耐壓試驗，水力和火力發電機或電力變壓器等的工頻交流耐壓試驗，開關櫃工頻耐壓等容性試品的工頻交流耐壓試驗。其基本原理是採用可調節（20--300Hz）串聯諧振試驗設備與被試品電容諧振產生交流試驗電壓。 串聯諧振在具有電阻R、電感L和電容C元件的交流電路中，電路兩端的電壓與其中電流位相一般是不同的。如果我們調節電路元件（L或C）的參數或電源頻率，可以使它們位相相同，整個電路呈現為純電阻性。電路達到這種狀態稱之為諧振。在諧振狀態下，電路的總阻抗達到極值或近似達到極值。研究諧振的目的就是要認識這種客觀現象，並在科學和套用技術上充分利用諧振的特徵，同時又要預防它所產生的危害。按電路聯接的不同，有串聯諧振和並聯諧振兩種。在電阻、電感及電容所組成的串聯電路內，當容抗XC與感抗XL相等時，即XC=XL，電路中的電壓U與電流I的相位相同，電路呈現純電阻性，這種現象叫串聯諧振(也稱為電壓諧振)。當電路發生串聯諧振時，電路的阻抗Z=√R2+XC-XL2=R,電路中總阻抗最小，電流將達到最大值。
