เงื่อนไขสำหรับการสั่นพ้องแบบอนุกรม

Dec 02, 2025 ฝากข้อความ

มีเงื่อนไขอะไรบ้างเสียงสะท้อนแบบอนุกรม- หวู่ฮั่น UHV เชี่ยวชาญในการผลิตของเสียงสะท้อนแบบอนุกรมด้วยผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายและการทดสอบทางไฟฟ้าระดับมืออาชีพ เพื่อค้นหาเสียงสะท้อนแบบอนุกรม, เลือกหวู่ฮั่น UHV

 

AC Resonant Test System


การทดสอบแรงดันไฟฟ้าทนต่อการสั่นพ้องแบบอนุกรมเป็นวิธีใหม่ของการทดสอบไฟฟ้าแรงสูงที่ใช้ตัวเหนี่ยวนำของเครื่องปฏิกรณ์และความจุของวัตถุทดสอบเพื่อสร้างวงจรซีรีย์ LC ปรับเอาต์พุตความถี่แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟความถี่ตัวแปร บรรลุเสียงสะท้อนแบบอนุกรมและรับไฟฟ้าแรงสูงบนวัตถุทดสอบ ได้รับการตอบรับอย่างดีจากผู้เชี่ยวชาญและมีการใช้กันอย่างแพร่หลายทั้งในประเทศและต่างประเทศ


เงื่อนไขในการกำเนิดเสียงสะท้อนแบบอนุกรม:


X L =X C


เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าสูงที่เกิดจากอนุกรมเรโซแนนซ์ใน L และ C อาจทำให้เกิดความเสียหายต่อการพังทลายของขดลวดหรือตัวเก็บประจุ ดังนั้นในงานวิศวกรรมไฟฟ้า ควรหลีกเลี่ยงการสั่นพ้องแบบอนุกรมให้มากที่สุด และการใช้เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งอุปกรณ์ทดสอบเรโซแนนซ์แบบอนุกรมเพื่อตรวจจับระบบไฟฟ้า


ในระหว่างการเรโซแนนซ์ กระแสเรโซแนนซ์ของวงจรอนุกรมจะไม่มีที่สิ้นสุด แรงดันเรโซแนนซ์ของวงจรขนานมีค่าอนันต์ (ตามค่าทางทฤษฎี) ในวงจรอนุกรมของตัวต้านทานและตัวเหนี่ยวนำ ปรากฏการณ์ของแหล่งจ่ายไฟ แรงดันไฟฟ้า และกระแสที่อยู่ในเฟสเรียกว่าเรโซแนนซ์อนุกรม ลักษณะเฉพาะของมันคือ: วงจรเป็นแบบต้านทานล้วนๆ แหล่งจ่ายไฟ แรงดันไฟฟ้า และกระแสอยู่ในเฟส รีแอคแทนซ์ X เท่ากับ 0 และอิมพีแดนซ์ Z เท่ากับความต้านทาน R ในเวลานี้ อิมพีแดนซ์ของวงจรมีค่าน้อยที่สุด กระแสจะใหญ่ที่สุด และแรงดันไฟฟ้าสูงที่สูงกว่าแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟหลายเท่าอาจถูกสร้างขึ้นจากการเหนี่ยวนำและความจุ ดังนั้นอนุกรมเรโซแนนซ์จึงเรียกว่าเรโซแนนซ์แรงดันไฟฟ้า


แรงดันเรโซแนนซ์ซ้อนทับกับแรงดันไฟฟ้าเดิม และเสียงเรโซแนนซ์แบบขนาน: ในวงจรขนานของตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ และตัวเหนี่ยวนำ ปรากฏการณ์ของแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วต่อวงจรและกระแสรวมที่อยู่ในเฟสเรียกว่าเรโซแนนซ์แบบขนาน คุณลักษณะของมันคือเสียงสะท้อนแบบขนานเป็นการชดเชยโดยสมบูรณ์ และแหล่งจ่ายไฟไม่จำเป็นต้องให้พลังงานรีแอกทีฟ มีเพียงพลังงานแอคทีฟที่ตัวต้านทานต้องการเท่านั้น ในระหว่างการเรโซแนนซ์ กระแสรวมของวงจรจะลดลง และกระแสย่อยมักจะมากกว่ากระแสรวมในวงจร ดังนั้น เสียงสะท้อนแบบขนานจึงเรียกว่าเสียงสะท้อนปัจจุบัน


ในวงจรที่ตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ และตัวเหนี่ยวนำต่ออนุกรมกัน บทบาทของรีแอกแตนซ์ Xl และ Xc จะถูกลบออกโดยตรง หากตรงตามเงื่อนไขบางประการ เช่น Xl=Xc ค่ารีแอกแตนซ์ของวงจรเท่ากับศูนย์ เฟสกระแสและแรงดันในวงจรเท่ากัน และไม่มีการแลกเปลี่ยนกำลังรีแอกทีฟระหว่างตัวต้านทาน ตัวเหนี่ยวนำ หรือตัวเก็บประจุ สถานะของวงจรนี้เรียกว่าเสียงสะท้อนแบบอนุกรม.


สภาวะเรโซแนนซ์ของวงจรคือ Xc=Xl นั่นคือ ω L=1/ω C ซึ่งจากสภาวะเรโซแนนซ์โดยธรรมชาติของวงจรสามารถหาได้เป็น f0=1/(2 π√ LC) สภาวะอิมพีแดนซ์: หลังจากการสั่นพ้อง ส่วนจินตภาพจะมีเครื่องหมายเท่ากันและมีเครื่องหมายตรงกันข้าม อิมพีแดนซ์อนุกรมมีค่าเท่ากับ 0 และอิมพีแดนซ์แบบขนานมีค่าเท่ากับอนันต์ ที่เรโซแนนซ์ กระแสเรโซแนนซ์ของวงจรอนุกรมจะไม่มีที่สิ้นสุด แรงดันเรโซแนนซ์ของวงจรขนานมีค่าอนันต์ (ตามค่าทางทฤษฎี) หรืออีกนัยหนึ่ง:


(1) ในวงจรอนุกรม ส่วนจินตภาพของอิมพีแดนซ์อินพุตทั้งหมดจะเท่ากับศูนย์ (เรโซแนนซ์หมายถึงแรงดันเอาต์พุตและกระแสที่อยู่ในเฟส)


(2) ในวงจรขนาน ส่วนจินตภาพของค่าอนุญาตอินพุตทั้งหมดจะเป็นศูนย์


ในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับที่มีส่วนประกอบของตัวต้านทาน R ตัวเหนี่ยวนำ L และตัวเก็บประจุ C โดยทั่วไปแรงดันไฟฟ้าที่ปลายทั้งสองของวงจรจะแตกต่างจากกระแสในวงจร หากเราปรับพารามิเตอร์หรือความถี่กำลังของส่วนประกอบวงจร (L หรือ C) เราก็สามารถทำให้เฟสของพวกมันเหมือนเดิมได้ และวงจรทั้งหมดจะปรากฏเป็นแบบต้านทานล้วนๆ เมื่อวงจรถึงสถานะนี้ จะเรียกว่าเรโซแนนซ์


ในวงจรอนุกรมที่ประกอบด้วยตัวต้านทาน ตัวเหนี่ยวนำ และตัวเก็บประจุ เสียงสะท้อนแบบอนุกรมจะเกิดขึ้นเมื่อรีแอกแตนซ์รีโซแนนซ์ของตัวเก็บประจุ XC=รีแอกแตนซ์ตัวเหนี่ยวนำ XL เท่ากัน และเฟสของแรงดันไฟฟ้า U และกระแส I ในวงจรเท่ากัน เมื่ออนุกรมเรโซแนนซ์เกิดขึ้นในวงจร อิมพีแดนซ์ของวงจร Z=√ R2+XC-XL2=R อิมพีแดนซ์ทั้งหมดในวงจรจะน้อยที่สุด และกระแสไฟฟ้าจะถึงค่าสูงสุด


ในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับไซน์ที่มีส่วนประกอบ R, L และ C โดยทั่วไปแรงดันและกระแสที่ปลายทั้งสองของวงจรจะมีเฟสต่างกัน หากค่าพารามิเตอร์ของส่วนประกอบวงจรมีการเปลี่ยนแปลงหรือความถี่ของแหล่งจ่ายไฟถูกปรับ แรงดันและกระแสของวงจรอาจอยู่ในเฟส ทำให้อิมพีแดนซ์ของวงจรแสดงคุณสมบัติความต้านทาน วงจรในสถานะนี้เรียกว่าเรโซแนนซ์ ตามรูปแบบการเชื่อมต่อที่แตกต่างกันของวงจร ปรากฏการณ์เรโซแนนซ์สามารถแบ่งออกเป็นเสียงสะท้อนแบบอนุกรมและเสียงเรโซแนนซ์แบบขนาน ในวงจรอนุกรมของ R, L และ C เมื่อ XL=XC ในวงจร มุมอิมพีแดนซ์ ∧=0 นั่นคือ แรงดันไฟและกระแสของแหล่งจ่ายไฟอยู่ในเฟส ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าเรโซแนนซ์อนุกรม คุณลักษณะของการเรโซแนนซ์อนุกรม: เมื่อเกิดเรโซแนนซ์ อิมพีแดนซ์จะไปถึงค่าต่ำสุดเนื่องจากการเหนี่ยวนำ XL เท่ากับความจุ XC ส่งผลให้เกิดวงจรต้านทาน


เมื่อแรงดันไฟฟ้า U ยังคงคงที่ กระแส I ในวงจรจะถึงค่าสูงสุด เนื่องจาก XL=XC ระหว่างการรีโซแนนซ์ UL=UC และ UL และ Uc มีเฟสตรงกันข้าม ซึ่งจะหักล้างกันเมื่อรวมเข้าด้วยกัน ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าบนตัวต้านทานจึงเท่ากับแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ เมื่อวงจรอนุกรมเกิดการสะท้อนกลับ ก็จะมีลักษณะบางอย่าง การทำความเข้าใจปรากฏการณ์เรโซแนนซ์สามารถใช้คุณลักษณะเหล่านี้และป้องกันอันตรายที่เกิดจากคุณลักษณะบางอย่าง อุปกรณ์กรองฮาร์มอนิก LC ใช้คุณลักษณะของเรโซแนนซ์อนุกรมเพื่อกรองฮาร์โมนิกหลักแยกกัน ในอุปกรณ์ชดเชยพลังงานรีแอกทีฟทั่วไปเสียงสะท้อนแบบอนุกรมควรหลีกเลี่ยงเพราะเมื่ออนุกรมเรโซแนนซ์เกิดขึ้น แรงดันไฟฟ้าบนองค์ประกอบตัวเก็บประจุจะเพิ่มขึ้นซึ่งอาจส่งผลให้ชั้นฉนวนของตัวเก็บประจุพังทลายได้ แต่ในวิศวกรรมวิทยุ การเลือกปรากฏการณ์อนุกรมเรโซแนนซ์และแรงดันไฟฟ้าที่ได้รับสูงกว่าสามารถนำมาใช้แยกสัญญาณที่ต้องการได้รับ รายงานปัจจัยด้านคุณภาพ Q ในวงจรเรโซแนนซ์เลือกความถี่ LC ซึ่งกำหนดเป็น Qo=WoL/r โดยที่ Wo คือความถี่เรโซแนนซ์ของวงจร และ r คือความต้านทานการบริโภคของ ตัวเหนี่ยวนำ L

ส่งคำถาม

whatsapp

โทรศัพท์

อีเมล

สอบถาม