根據(jù)串聯(lián)諧振的基本原理，當(dāng)LRC串聯(lián)回路中的感抗等于被試品電纜容抗時(shí)，即當(dāng)ωL=1/ωC，ω=1/√LC時(shí)，電路發(fā)生皆振，此時(shí)電路呈阻性，電路的功率因數(shù)cosΦ=1.0，變頻電源電壓與諧振回路電流相位相同。推得回路的諧振頻率為f=1/2π√LC，此頻率只與L, C有關(guān)，若電路中L，C一定，調(diào)節(jié)電源頻率使其等于諧振頻率，就可發(fā)生諧振。此時(shí)，被試品電纜的電流和電壓分別為：
式(1-9)中，Q為諧振的品質(zhì)因數(shù)，且有：
由于I與供電電壓U同相，所以電源提供的功率為純有功功率，有：
由式(1-11 )可知，諧振時(shí)，變頻電源提供的有功功率全部作用于回路等效電阻R上，此時(shí)被試品電纜C上的無功功率為:
可見，電源只提供給系統(tǒng)有功功率，就可以在被試品電纜上產(chǎn)生端口電壓Q倍的高電壓。
綜上所述，變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)可總結(jié)為：試驗(yàn)時(shí)所需電源容量遠(yuǎn)小于被試品的試驗(yàn)容量，為被試品試驗(yàn)容量的I/Q。系統(tǒng)的Q值通常在30以上，即是說，假若電纜試驗(yàn)需要90kVA的輸出功率，但所需輸入的電源功率卻只要3kVA即可，從而大大降低了對工廠供電系統(tǒng)的要求。同時(shí)，它克服了調(diào)感式工頻耐一壓試驗(yàn)裝置的缺點(diǎn)，使其應(yīng)用更為廣泛。另外，變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)系統(tǒng)的工作頻率為30-300Hz(此頻率下與傳統(tǒng)工頻耐壓等效性最好)。這樣，不僅克服了超低頻裝置頻率過低，介質(zhì)損耗小，與實(shí)際不符的問題，而且還由于30-300Hz條件下介質(zhì)的損耗要比工頻試驗(yàn)時(shí)的介質(zhì)損耗大，因而考驗(yàn)的條件要比實(shí)際工頻條件嚴(yán)格，因此這種試驗(yàn)的結(jié)果是嚴(yán)格、全面、可靠的。
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