諧振電路在實(shí)際中的應(yīng)用

呂勇

摘要

諧振電路在日常當(dāng)中是非常常見的，諧振電路就是通過簡諧振動(dòng)來完成相應(yīng)的功能，在電路當(dāng)中，其激勵(lì)頻率和電路的固有頻率相等就可能會(huì)產(chǎn)生諧振，讓電路的振幅達(dá)到峰值，我們對(duì)于其在實(shí)際生活當(dāng)中的應(yīng)用進(jìn)行了較為全面的探討，同時(shí)著重強(qiáng)調(diào)了諧振電路在電機(jī)中的應(yīng)用為其進(jìn)一步發(fā)展指明了方向。

【關(guān)鍵詞】諧振電路 實(shí)際 應(yīng)用

1 引言

在諧振電路中其主要的部件有電阻、電容、電感，這三者因聯(lián)接方式不同而產(chǎn)生不同的作用，分為串聯(lián)諧振電路和并聯(lián)諧振電路。利用諧振現(xiàn)象選擇信號(hào)接入線圈、電容器的電路稱為諧振電路。

2 諧振電路的應(yīng)用

2.1 信號(hào)的選擇

用調(diào)諧電路選擇信號(hào)，在接收無線電和電視廣播信號(hào)時(shí)，使用由線圈和電容器構(gòu)成的諧振電路，在由天線獲取的眾多電波中只對(duì)所需頻率的信號(hào)進(jìn)行選擇并放大。電樞反應(yīng)磁場都會(huì)得到一定的感應(yīng)電勢(shì)，我們通過對(duì)其諧波分量展開探討，就可以將其工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，這些電勢(shì)我們已經(jīng)證明其來源于信號(hào)磁場，所以信號(hào)的諧波問題和諧振電路的工作情況是有著密切關(guān)系的。

2.2 作為濾波電路使用

濾波電路常被用于濾去整流輸出電壓中的紋波，LC諧振濾波器是傳統(tǒng)的諧波補(bǔ)償裝置，裝置由濾波電容器、電抗器和電阻器適當(dāng)組合而成，與諧波源并聯(lián)，除了起濾波作用外，還兼顧無功補(bǔ)償?shù)男枰?，其具有結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)備投資少、運(yùn)行可靠性較高、運(yùn)行費(fèi)用較低等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用很廣泛。

3 諧振電路在電機(jī)中的應(yīng)用分析

諧振電路在電機(jī)中有著極為廣泛的應(yīng)用，我們將從以下幾個(gè)方面進(jìn)行探討。

3.1 電機(jī)勵(lì)磁諧振系統(tǒng)

電機(jī)勵(lì)磁諧振系統(tǒng)主要是由變壓器和相關(guān)的調(diào)節(jié)裝置組成的，作用主要是進(jìn)行供電，功率主要是由變壓器產(chǎn)生的，勵(lì)磁變壓器的連接方式較為復(fù)雜，其主要采用的是PID的調(diào)節(jié)方式，通過兩臺(tái)變壓器的自動(dòng)調(diào)節(jié)通道可以形成環(huán)流，他們之間互相是備用的關(guān)系，他們?cè)谛盘?hào)的傳輸過程中是互不影響的，在其中一側(cè)出現(xiàn)故障的時(shí)候，另一方可以繼續(xù)的投入運(yùn)轉(zhuǎn)，不會(huì)影響到整個(gè)變壓器的運(yùn)行。當(dāng)故障通道恢復(fù)之后可以和原有的通道形成備用關(guān)系，在調(diào)節(jié)過程當(dāng)中，這兩個(gè)通道都要滿足電壓和勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)兩種方式，通過整流橋的作用，可以讓它們采取并聯(lián)運(yùn)行的方式，對(duì)于電網(wǎng)的電壓調(diào)節(jié)在電機(jī)的電壓電流閉環(huán)控制和發(fā)電機(jī)的保護(hù)等方面都有極為重要的作用，繼電保護(hù)在其中也起著極為重要的意義，因此需要加強(qiáng)對(duì)通道的功率保護(hù)。在勵(lì)磁電機(jī)的工作過程當(dāng)中，通過切割磁感線而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，其中的交流電通過整流橋可以轉(zhuǎn)化為直流電，在整流橋之中需要加入熔斷絲，這樣的安排作用可以對(duì)二極管進(jìn)行保護(hù)，二極管發(fā)生故障的時(shí)候，通過斷開熔斷絲可以讓整個(gè)電路的電流瞬間降到零，這樣就可能可以避免，對(duì)勵(lì)磁部分產(chǎn)生一定的危害，同時(shí)多出來的熱量，也可以通過散熱器進(jìn)行逸散。

3.2 整流橋的連接

整流橋和無刷電機(jī)勵(lì)磁諧振系統(tǒng)之間的連接較為復(fù)雜，旋轉(zhuǎn)整流裝置還可以將其輸出通入到發(fā)電機(jī)，所以我們可以認(rèn)為，旋轉(zhuǎn)的整流橋是一個(gè)較大的電感，其對(duì)電流變化有著超前阻礙的作用，如果我們對(duì)換向過程進(jìn)行忽略，就可以把整個(gè)過程視為理想化。無刷勵(lì)磁機(jī)的電樞電流為矩形波，高度是Id/2，寬度是π。旋轉(zhuǎn)整流橋的故障較多，但是由于其是無刷電機(jī)勵(lì)磁諧振系統(tǒng)的重要組成部分，因此對(duì)其進(jìn)行分析是極為重要的，如果電壓較大出現(xiàn)過電壓電流等異常情況，就會(huì)讓其出現(xiàn)故障的情況變多，諧振電路的故障是其主要原因，二極管的故障原因主要包括一管斷路、兩管斷路等各種情況，我們對(duì)于斷路和短路有著不同的處理方式，當(dāng)旋轉(zhuǎn)的整流橋出現(xiàn)一定的問題時(shí)，旋轉(zhuǎn)電勢(shì)會(huì)由三相轉(zhuǎn)變?yōu)椴徽５倪\(yùn)行狀態(tài)，可能會(huì)產(chǎn)生橢圓電勢(shì)等，通過對(duì)電流進(jìn)行分解，就可以看出來其諧波次數(shù)較高無法控制，所以我們對(duì)于常見的故障進(jìn)行分析，以求為將來故障的排除提出一定的解決方案。下面我們對(duì)一管斷路的情況展開探究。由于無刷勵(lì)磁電機(jī)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造是極為復(fù)雜的，因此，我們無法對(duì)諧振電路的內(nèi)部電流進(jìn)行直接的檢測(cè)，但是我們可以通過檢測(cè)其感應(yīng)電勢(shì)和電流來判斷其運(yùn)行情況，通過我們的工程驗(yàn)證可以證實(shí)無論是正常運(yùn)行還是出現(xiàn)故障。

3.3 諧波電流的計(jì)算

在諧波電流可以產(chǎn)生感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)之后，其高次諧波電流主要用于產(chǎn)生激波的電動(dòng)勢(shì)，轉(zhuǎn)速是11k+1倍，旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)方向相同，從我們電機(jī)的勵(lì)磁繞組中可以看出來電動(dòng)勢(shì)的速度和磁動(dòng)勢(shì)是有關(guān)系的，并且方向相同，相對(duì)于定子來說是11k倍的，相對(duì)于轉(zhuǎn)子來說是11k加一位的，這樣我們就可以對(duì)感應(yīng)基波的電動(dòng)勢(shì)展開分析和探討。電樞的磁動(dòng)勢(shì)不同的分量，有著不同的作用，直流分量的電樞磁勢(shì)和轉(zhuǎn)子是同步運(yùn)轉(zhuǎn)的，因此其所感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)主要是，頻率為基波的。交流電機(jī)可以分為好多類，根據(jù)實(shí)際的情況主要分為同步和異步兩種，電機(jī)的種類和其運(yùn)行的結(jié)構(gòu)方式是有著極為密切的聯(lián)系的，電機(jī)的磁場繞組主要有凸極和隱級(jí)兩種形式，在磁場回路當(dāng)中，可以分為阻尼和勵(lì)磁兩部分，各繞組就可以看成是不同的感應(yīng)元件，相互連接形成的，因此交流電機(jī)的實(shí)際意義上是一個(gè)線圈環(huán)的平面運(yùn)動(dòng)，線圈之間是復(fù)雜的相對(duì)運(yùn)行關(guān)系，同時(shí)可以作為電感，因此它們有著一定的互感系數(shù)，使得矩陣解耦，讓整個(gè)計(jì)算更加簡潔。

4 總結(jié)

在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該將系統(tǒng)連接、安全隔離等安全措施考慮進(jìn)來，從而為系統(tǒng)安全提供保證，諧振裝置應(yīng)當(dāng)與舊產(chǎn)品、同類其他產(chǎn)品兼容，做好防靜電工作。

參考文獻(xiàn)

[1]李建良，程博.磁耦合諧振式串串型無線電能傳輸系統(tǒng)的研究[J].邵陽學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2018，15（02）：46-54.

[2]莫云杰，羅文廣，謝廣明.具有較高諧振電路品質(zhì)因數(shù)的磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)研制[J].廣西科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2018（02）：56-62.

[3]皮華清.一種數(shù)字化的半橋LLC諧振變換器研制[J].電氣開關(guān)，2018，56（02）：66-71

[4]尹鵬.交流電路中品質(zhì)因數(shù)Q的計(jì)算方法及實(shí)驗(yàn)[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)2018，（16）：1-5.