变频串联谐振耐压试验装置的工作原理:交流220V工频电源,经变频控制单元输出30~200HZ频率可调的电压,送入励磁变压器,升压至0~1000V,经谐振电抗器L和被试品CX,构成高压主谐电路,电容分压器是纯电容式的,用来测量试验电压。先由变频控制单元经励磁变压器向主谐振电路送入一个较低的电压Ue,无线电动保护球隙装置,调节变频控制单元的输出频率,当频率满足条件ΩL=1/ΩC,电路即达到谐振状态。
此时能在较小的励磁电压Ue下,使被试品CX上产生几十倍于Ue的电压UCX。变频试验系统以串联谐振电路原理工作。谐振点是由把频率变换器的频率调整到串联谐振电路的固有频率而达到的。回路谐振后,输出的电压波形为纯正弦波,遥控电动保护球隙装置,系统的频率取决于回路的L-C参数。其中电抗器的电抗值是可调的,系统的频率取决于负载电容的大小,如上式。可以根据CX的大小,适当调整电抗器的电感L值,使得谐振频率固定在一个要求的范围内,从而满足必须在工频条件下进行交流耐压试验的试品的实验。






为什么要进行耐压测试呢?正常情况下,电力系统中的电压波形是正弦波。电力系统在运行中由于雷击、操作、故障或电气设备的参数配合不当等原因,引起系统中某些部分的电压突然升高,大大超过其额定电压,这就是过电压。
过电压按其发生的原因可分为两大类,一类是由于直接雷击或雷电感应而引起的过电压,称为外部过电压。雷电冲击电流和冲击电压的幅值都很大,而且持续时间很短,保定保护球隙装置,***性极大。但由于城镇及一般工业企业内的3-10kV与以下的架空线路,因受厂房或高大建筑物的屏蔽保护,所以遭受直接雷击的概率很小,比较安全。而且这里讨论的是民用电器,保护球隙装置价格,不在上述范围内,就不进一步讨论。
另一类是因为电力系统内部的能量转换或参数变化引起的,例如切合空载线路,切断空载变压器,系统内发生单相弧光接地等,称为内部过电压。内部过电压是确定电力系统中各种电气设备正常绝缘水平的主要依据。也就是说,产品的绝缘结构的设计不但要考虑额定电压而且要考虑产品使用环境的内部过电压。耐压测试就是检测产品绝缘结构是否能够承受电力系统的内部过电压。
高压电源的另一个常见参数是负载操作范围广。由于存在高压,绝缘击穿很普遍。逆变器的鲁棒性和控制环路特性实际上必须考虑开路,短路和工作负载条件的任何组合。这些问题以及可靠性和成本必须在高压电源逆变器拓扑中解决。
逆变器的高频输出被施加到高压升压变压器的初级。正确的高压变压器设计需要大量的理论和实践工程。对磁性设计的理解必须与材料和过程控制一起应用。许多特定的知识涉及管理大量的次级匝数和较高的次级电压。由于这些因素,铁芯的几何形状,绝缘方法和绕组技术与常规变压器设计有很大不同。
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