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resonancia en serie, también conocido comodispositivo de prueba de resonancia en serie de frecuencia variable, se compone de una fuente de alimentación de frecuencia variable, un transformador de excitación, un reactor y un divisor de voltaje capacitivo. El condensador y el reactor de la muestra de prueba forman una conexión resonante en serie; El divisor de voltaje está conectado en paralelo a la muestra de prueba para medir el voltaje resonante en la muestra de prueba y proporcionar una señal de protección contra sobretensión; La salida de potencia de modulación de frecuencia está acoplada al circuito resonante en serie a través de un transformador de excitación, proporcionando potencia de excitación pararesonancia en serie.
Definición de resonancia en serie
En un circuito de CA con resistencia R, inductor L y condensador C, la resonancia en serie generalmente da como resultado diferentes fases de voltaje y corriente en ambos extremos del circuito. Si ajustamos los parámetros o la frecuencia de alimentación de los componentes del circuito (L o C), podemos hacer que sus fases sean iguales y todo el circuito parece puramente resistivo. Cuando un circuito alcanza este estado, se llama resonancia. En el estado resonante, la impedancia total del circuito alcanza o se aproxima a su valor máximo. El propósito del estudio de la resonancia es comprender este fenómeno objetivo y utilizar plenamente sus características en la ciencia y la tecnología aplicada, evitando al mismo tiempo los daños que pueda causar. Hay dos tipos de conexiones de circuitos: resonancia en serie y resonancia en paralelo. En un circuito en serie compuesto por resistencias, inductores y condensadores, cuando la reactancia capacitiva XC es igual a la reactancia inductiva XL, es decir, XC=XL, la fase del voltaje U y la corriente I en el circuito son iguales y el circuito exhibe resistencia pura. Este fenómeno se llama resonancia en serie (también conocida como resonancia de voltaje). Cuando se produce una resonancia en serie en el circuito, la impedancia del circuito Z=√ R2+XC-XL2=R, la impedancia total en el circuito se minimiza y la corriente alcanzará su valor máximo.
Principio de resonancia en serie.
A la frecuencia del circuito, se produce resonancia en el circuito y el voltaje en la muestra de prueba es Q veces el voltaje de salida del extremo de alto voltaje del transformador de excitación. Q es el factor de calidad del sistema, que es el múltiplo de resonancia de voltaje, que generalmente varía de decenas a cientos o más. Primero, ajuste la frecuencia de salida de la fuente de alimentación de frecuencia variable para inducir resonancia en serie en el circuito, y luego ajuste el voltaje de salida de la fuente de alimentación de frecuencia variable bajo la condición de resonancia del circuito para lograr el valor de prueba del voltaje de muestra. Debido a la resonancia del circuito, un voltaje de salida más pequeño de la fuente de alimentación de frecuencia variable puede generar un voltaje de prueba más alto en la muestra de prueba CX.
Ventajas de la resonancia en serie
1. La capacidad de energía requerida se reduce considerablemente. El dispositivo de prueba de resonancia de la serie XB-f utiliza un reactor resonante y el condensador probado para generar resonancia, obteniendo así el alto voltaje y la alta corriente requeridos. En todo el sistema, la fuente de alimentación sólo necesita proporcionar la parte de consumo activo del sistema. Por lo tanto, la fuente de alimentación requerida para la prueba es solo 1/Q veces la capacidad de la prueba (Q es el factor de calidad).
2. Se ha reducido considerablemente el peso y volumen del equipo. En una fuente de alimentación resonante en serie, no solo se eliminan el voluminoso dispositivo regulador de voltaje de alta-potencia y el transformador de prueba de frecuencia eléctrica de alta-potencia, sino que la fuente de alimentación de excitación resonante solo requiere 1/Q de la capacidad de prueba, lo que reduce en gran medida el peso y el volumen del sistema, generalmente entre 1/5 y 1/10 de los dispositivos de prueba ordinarios.
3. Mejorar la forma de onda del voltaje de salida. Una fuente de alimentación resonante es un circuito de filtrado resonante que puede mejorar la distorsión de la forma de onda del voltaje de salida, obtener una buena onda sinusoidal y prevenir eficazmente la falsa ruptura de la muestra de prueba causada por picos armónicos.
4. Evite que grandes corrientes de cortocircuito-quemen el punto de falla. En el estado resonante, cuando se rompe el punto débil del aislamiento de la muestra de prueba, el circuito se desafina inmediatamente (la capacitancia cambia, sin cumplir la condición de resonancia) y la corriente del circuito disminuye rápidamente a 1/Q de la corriente de prueba normal. Sin embargo, cuando se utilizan transformadores de prueba tradicionales o de resonancia paralela para pruebas de tensión soportada de CA, la corriente de ruptura aumenta inmediatamente decenas de veces. En comparación con las dos, la corriente de cortocircuito-es cientos de veces diferente de la corriente de ruptura. Por lo tanto, la resonancia en serie puede identificar eficazmente las debilidades del aislamiento sin la preocupación de que grandes corrientes de cortocircuito-quemen el punto de falla.
5. No habrá recuperación de sobretensión. Cuando la muestra de prueba experimenta una avería y una descarga eléctrica, debido a la pérdida de las condiciones de resonancia, el alto voltaje desaparece inmediatamente, el arco se extingue inmediatamente, se activa el circuito protector del dispositivo y se corta la salida.