เงื่อนไขสำหรับการสร้างการสั่นพ้องของอนุกรมในชุดอุปกรณ์ทดสอบการสั่นพ้องของชุดการแปลงความถี่ครบชุด

Oct 15, 2025 ฝากข้อความ

การทดสอบแรงดันไฟฟ้าแบบเรโซแนนซ์แบบแปรผันที่ทนต่อแรงดันไฟฟ้าคือการใช้ตัวเหนี่ยวนำของเครื่องปฏิกรณ์และความจุของวัตถุที่ทดสอบเพื่อสร้างวงจรซีรีย์ LC ปรับเอาต์พุตความถี่แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟความถี่ตัวแปรและบรรลุการสั่นพ้องแบบอนุกรม


ตามหลักการของการสั่นพ้อง เมื่อค่ารีแอกแตนซ์อุปนัย X1 ของเครื่องปฏิกรณ์ L เท่ากับค่ารีแอกแตนซ์แบบคาปาซิทีฟ XC ในวงจร วงจรจะถึงสถานะเรโซแนนซ์ ในขณะนี้ เฉพาะความต้านทานของวงจร R เท่านั้นที่ใช้พลังงานที่ใช้งานอยู่ในวงจร ในขณะที่พลังงานปฏิกิริยาอยู่ในความจุของเครื่องปฏิกรณ์และตัวอย่างทดสอบ จึงสร้างแรงดันไฟฟ้าสูงบนตัวอย่างทดสอบ


เงื่อนไขสำหรับการสร้างเสียงสะท้อนแบบอนุกรม: XL=XC


เนื่องจากไฟฟ้าแรงสูงที่เกิดจากเสียงสะท้อนแบบอนุกรมใน L และ C อาจทำให้ขดลวดหรือตัวเก็บประจุเสียหายได้ ดังนั้นในวิศวกรรมพลังงาน ควรหลีกเลี่ยงการสั่นพ้องแบบอนุกรมให้มากที่สุด และจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องใช้ชุดที่สมบูรณ์ของอุปกรณ์ทดสอบเรโซแนนซ์ชุดความถี่ตัวแปรเพื่อตรวจจับระบบไฟฟ้า

 

352


ภายใต้เงื่อนไขอิมพีแดนซ์ สัญญาณของส่วนจินตภาพเท่ากันหลังจากการสั่นพ้องจะอยู่ตรงกันข้าม อิมพีแดนซ์อนุกรมมีค่าเท่ากับ 0 และอิมพีแดนซ์แบบขนานมีค่าเท่ากับอนันต์ เมื่อเกิดการสั่นพ้อง กระแสเรโซแนนซ์ของวงจรอนุกรมจะไม่มีที่สิ้นสุด แรงดันเรโซแนนซ์ของวงจรขนานมีค่าอนันต์ (ตามค่าทางทฤษฎี) ในวงจรอนุกรมของความต้านทานและการเหนี่ยวนำ จะเรียกว่าปรากฏการณ์ของแหล่งจ่ายไฟ แรงดัน และกระแสในเฟสเดียวกันเสียงสะท้อนแบบอนุกรมซึ่งมีคุณลักษณะเฉพาะคือความต้านทาน พลังงานจ่าย แรงดันไฟฟ้า และกระแสไฟฟ้าในเฟสเดียวกัน รีแอคแตนซ์ X เท่ากับ 0 และอิมพีแดนซ์ Z เท่ากับความต้านทาน R ในเวลานี้ อิมพีแดนซ์ของวงจรมีค่าน้อยที่สุด กระแสไฟฟ้าใหญ่ที่สุด และความเหนี่ยวนำและความจุอาจสร้างแรงดันไฟฟ้าสูงกว่าแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟหลายเท่า ดังนั้นอนุกรมเรโซแนนซ์จึงเรียกว่าเรโซแนนซ์แรงดันไฟฟ้า เสียงสะท้อนแบบขนาน: ในวงจรขนานตัวเหนี่ยวนำตัวเก็บประจุตัวต้านทาน แรงดันไฟฟ้าของวงจรและกระแสรวมจะอยู่ในเฟส ซึ่งเรียกว่าเสียงสะท้อนแบบขนาน คุณลักษณะของมันคือ: เสียงสะท้อนแบบขนานเป็นการชดเชยที่สมบูรณ์ แหล่งจ่ายไฟไม่จำเป็นต้องให้พลังงานปฏิกิริยา แต่ให้เฉพาะพลังงานที่ใช้งานที่ตัวต้านทานต้องการเท่านั้น เมื่อเกิดเรโซแนนซ์ กระแสรวมของวงจรจะลดลง และกระแสสาขามักจะมากกว่ากระแสรวมของวงจร ดังนั้นเรโซแนนซ์แบบขนานจึงเรียกอีกอย่างว่ากระแสเรโซแนนซ์


ในวงจรอนุกรมของตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ และตัวเหนี่ยวนำ ให้ลบอิทธิพลของตัวเหนี่ยวนำ XL และ XC โดยตรง หากเป็นไปตามเงื่อนไขบางประการ เพียงใช้ XL=Xc ค่ารีแอกแตนซ์ของวงจรจะเท่ากับศูนย์ เฟสกระแสและแรงดันไฟฟ้าในวงจรเท่ากัน และกำลังรีแอกทีฟจะไม่ถูกแลกเปลี่ยนระหว่างตัวต้านทาน ตัวเหนี่ยวนำ และตัวเก็บประจุ สถานะของวงจรนี้เรียกว่าเสียงสะท้อนแบบอนุกรม.


ในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับที่มีตัวต้านทาน R ตัวเหนี่ยวนำ L และตัวเก็บประจุ C แรงดันไฟฟ้าที่ตกคร่อมวงจรมักจะแตกต่างจากเฟสปัจจุบัน หากเราปรับพารามิเตอร์หรือความถี่กำลังของส่วนประกอบวงจร (L หรือ C) พวกมันอาจอยู่ในเฟสเดียวกัน และวงจรทั้งหมดเป็นแบบต้านทานล้วนๆ เมื่อวงจรถึงสถานะนี้ จะเรียกว่าเรโซแนนซ์


ในวงจรอนุกรมที่ประกอบด้วยตัวต้านทาน ตัวเหนี่ยวนำ และตัวเก็บประจุ เมื่อตัวเก็บประจุ XC=ตัวเหนี่ยวนำ XL เท่ากัน จะเกิดเสียงสะท้อนแบบอนุกรม และเฟสของแรงดันไฟฟ้า U และกระแส I ในวงจรจะเท่ากัน เมื่อเกิดการสั่นพ้องแบบอนุกรมในวงจร อิมพีแดนซ์ Z=R2+XC-XL2=R อิมพีแดนซ์รวมของวงจรจะลดลง และกระแสไฟฟ้าจะถึงค่าสูงสุด


ในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับไซน์ที่มีส่วนประกอบ R, L และ C แรงดันและกระแสที่ปลายทั้งสองของวงจรมักจะแตกต่างกัน หากค่าพารามิเตอร์ของส่วนประกอบวงจรมีการเปลี่ยนแปลงหรือความถี่ของแหล่งจ่ายไฟถูกปรับ แรงดันและกระแสของวงจรจะอยู่ในเฟส และอิมพีแดนซ์ของวงจรจะแสดงคุณสมบัติของความต้านทาน วงจรประเภทนี้เรียกว่าเรโซแนนซ์ ตามรูปแบบการเชื่อมต่อที่แตกต่างกันของวงจร ปรากฏการณ์เรโซแนนซ์สามารถแบ่งออกเป็นเรโซแนนซ์แบบอนุกรมและการเรโซแนนซ์แบบขนาน ในวงจรซีรีย์ R, l, C เมื่อ XL=XC ซึ่งเป็นมุมอิมพีแดนซ์ ∧=0 นั่นคือแรงดันไฟฟ้าและกระแสของแหล่งจ่ายไฟอยู่ในเฟส ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการสั่นพ้องแบบอนุกรม คุณลักษณะของการสั่นพ้องแบบอนุกรมคือ เมื่อเกิดการสั่นพ้อง เนื่องจากค่าความเหนี่ยวนำ XL เท่ากับ XC ความต้านทานจะถึงค่าต่ำสุดและความต้านทานของวงจรจะลดลง


เมื่อแรงดันไฟฟ้า U คงที่ กระแส I ในวงจรจะถึงค่าสูงสุด เนื่องจากการสั่นพ้อง XL=XC เฟสของ UL=UC จึงตรงกันข้ามกับ UL และ UC ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าบนตัวต้านทานจึงเท่ากับแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ เสียงสะท้อนของวงจรอนุกรมมีลักษณะบางอย่าง การทำความเข้าใจปรากฏการณ์เรโซแนนซ์สามารถใช้คุณลักษณะเหล่านี้เพื่อป้องกันอันตรายที่เกิดจากคุณลักษณะบางอย่างได้ อุปกรณ์กรองฮาร์มอนิกใช้คุณลักษณะของเรโซแนนซ์อนุกรมเพื่อพิจารณาฮาร์มอนิกหลัก อุปกรณ์ชดเชยกำลังรีแอกทีฟทั่วไปควรหลีกเลี่ยงการสั่นพ้องแบบอนุกรม เนื่องจากเมื่อการสั่นพ้องแบบอนุกรมเกิดขึ้น แรงดันไฟฟ้าบนส่วนประกอบตัวเก็บประจุจะเพิ่มขึ้น ซึ่งอาจทำให้ชั้นฉนวนของตัวเก็บประจุเสียหาย อย่างไรก็ตาม ในวิศวกรรมวิทยุ สัญญาณที่ต้องรับสัญญาณสามารถแยกออกมาได้โดยใช้การเลือกปรากฏการณ์เรโซแนนซ์อนุกรมและแรงดันไฟฟ้าสูงที่ได้รับ ปัจจัยด้านคุณภาพ Q ของวงจรเรโซแนนซ์แบบเลือกความถี่ LC ถูกกำหนดเป็น: Qo=wo L/R, wo คือความถี่เรโซแนนซ์ของวงจร และ R คือความต้านทานการสูญเสียความเหนี่ยวนำ L

ส่งคำถาม

whatsapp

โทรศัพท์

อีเมล

สอบถาม