中频串联谐振与并联谐振的比较

发布日期：2021-06-16　点击：1206次

目前行业内，从控制系统上主要存在两种结构：串联谐振，并联谐振，以下就从几个方面分别进行阐述：

1、原理

  并联谐振：谐振电压与原电压叠加，并联谐振：在电阻、电容、电感并联电路中，出现电路端电压和总电流同相位的现象，叫做并联谐振，其特点是：并联谐振是一种完全的补偿，电源无需提供无功功率，只提供电阻所需要的有功功率，谐振时，电路的总电流最小，而支路电流往往大于电路中的总电流，因此，并联谐振也叫电流谐振，串联谐振：串联谐振装置就用运用串联谐振原理设计的最新型交流耐压试验设备，一套串联谐振耐压试验设备，可兼顾电力变压器、交联电缆、开关柜、电动机、发电机、GIS和SF6开关、母线、套管、CT、PT等试品的交流耐压试验，是全能型的交流耐压设备，串联谐振也较电压谐振。

2、使用并联谐振俗称一拖一，就是一台中频电源对一台中频炉进行供电，此种用法是大众的使用方法，在设备使用过程中炉衬寿命存在周期，因此厂家在推荐用户购买时多备用一个炉体，但是，并联谐振在工作时容易产生高次谐波：5，7，11，17次，对电网产生污染；另外功率因数也偏低，最好效果能达到0.88，达不到国家电网关于无用功的标准0.9.因此很多用户提出，并联谐振设备是电老虎，而串联谐振是针对并联谐振出现的种种问题而诞生的，在任意功率下功率因数都能达到0.95，而且5，7次谐波可以消除，但是一拖二串联谐振设备价格昂贵，技术属于摸索阶段，调试周期长，IGBT更是如此，国产IGBT性能不好用，国外的IGBT价格昂贵。

3、与并联谐振共存的中频炉消谐无功补偿装置并联谐振的问题确实存在，但是经过我们的研究，消谐无功补偿装置诞生了，他主要针对：功率因数、高次谐波而产生的，为此，电力系统和谐波源用户都有责任和必要的对谐波装置加大限制和治理，以保证电力系统和用户的安全可靠运行，提高整个电网运行的经济效益。

从一般中频电源工作原理可知，它是通过三相桥式整流装置再进行脉冲调频来进行变频的，它的正常运行必然产生较大的谐波电流，且功率因数也达不到0.90的要求，中频电源在正常工况下，产生的谐波电流主要是5、7、11、13、17、19……次，它的主要特征谐波为h=6K±1,K正整数，产生的特征谐波电流与基波电流关系为：Ih=I1/h。

  考虑到控制器运行燃弧角（或换向角）的影响，装置负荷在额定负荷运行时，产生的5次谐波对基波含有率通常不低于20％，7次不低于14％，11次不低于9％，13次不低于7％，在负荷较小时，虽然谐波含有率较高，但实际向电网注入的谐波电流并不大，同时11次以上高次谐波虽然与低于7次以下的谐波电流相比数值较小，但由于低压侧短路容量较小，其阻抗相对较大，故对谐波电压含有率及低压侧波形畸变率影响较大。