谐振电路在实际中的应用

电子技术 • Electronic Technology

58 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering 【关键词】谐振电路 实际 应用1 引言在谐振电路中其主要的部件有电阻、电容、电感，这三者因联接方式不同而产生不同的作用，分为串联谐振电路和并联谐振电路。利用谐振现象选择信号接入线圈、电容器的电路称为谐振电路。2 谐振电路的应用 2.1 信号的选择 用调谐电路选择信号，在接收无线电和电视广播信号时，使用由线圈和电容器构成的谐振电路，在由天线获取的众多电波中只对所需频率的信号进行选择并放大。电枢反应磁场都会得到一定的感应电势，我们通过对其谐波分量展开探讨，就可以将其工作状态进行监测，这些电势我们已经证明其来源于信号磁场，所以信号的谐波问题和谐振电路的工作情况是有着密切关系的。2.2 作为滤波电路使用 滤波电路常被用于滤去整流输出电压中的纹波，LC 谐振滤波器是传统的谐波补偿装置，装置由滤波电容器、电抗器和电阻器适当组合而成，与谐波源并联，除了起滤波作用外，还兼顾无功补偿的需要，其具有结构简单、设备投资少、运行可靠性较高、运行费用较低等优点，应用很广泛。3 谐振电路在电机中的应用分析谐振电路在电机中有着极为广泛的应用，我们将从以下几个方面进行探讨。3.1 电机励磁谐振系统电机励磁谐振系统主要是由变压器和相谐振电路在实际中的应用

文/吕勇

关的调节装置组成的，作用主要是进行供电，

功率主要是由变压器产生的，励磁变压器的连接方式较为复杂，其主要采用的是PID 的调节方式，通过两台变压器的自动调节通道可以形成环流，他们之间互相是备用的关系，他们在信号的传输过程中是互不影响的，在其中一侧出现故障的时候，另一方可以继续的投入运转，不会影响到整个变压器的运行。当故障通道恢复之后可以和原有的通道形成备用关系，在调

节过程当中，这两个通道都要满足电压和励磁电流调节两种方式，通过整流桥的作用，可以让它们采取并联运行的方式，对于电网的电压

调节在电机的电压电流闭环控制和发电机的保

护等方面都有极为重要的作用，继电保护在其中也起着极为重要的意义，因此需要加强对通

道的功率保护。 在励磁电机的工作过程当中，

通过切割磁感线而产生电动势，其中的交流电

通过整流桥可以转化为直流电，在整流桥之中需要加入熔断丝，这样的安排作用可以对二极管进行保护，二极管发生故障的时候，通过断开熔断丝可以让整个电路的电流瞬间降到零，这样就可能可以避免，对励磁部分产生一定的

危害，同时多出来的热量，也可以通过散热器

进行逸散。

3.2 整流桥的连接

整流桥和无刷电机励磁谐振系统之间的连接较为复杂，旋转整流装置还可以将其输出通入到发电机，所以我们可以认为，旋转的整流桥是一个较大的电感，其对电流变化有着超前阻碍的作用，如果我们对换向过程进行忽略，就可以把整个过程视为理想化。无刷励磁机的电枢电流为矩形波，高度是Id/2，宽度是π。旋转整流桥的故障较多，但是由于其是无刷电机励磁谐振系统的重要组成部分，因此对其进

行分析是极为重要的，如果电压较大出现过电

压电流等异常情况，就会让其出现故障的情况

变多，谐振电路的故障是其主要原因，二极管的故障原因主要包括一管断路、两管断路等各种情况，我们对于断路和短路有着不同的处理方式，当旋转的整流桥出现一定的问题时，旋转电势会由三相转变为不正常的运行状态，可能会产生椭圆电势等，通过对电流进行分解，就可以看出来其谐波次数较高无法控制，所以

我们对于常见的故障进行分析，以求为将来故

障的排除提出一定的解决方案。下面我们对一

管断路的情况展开探究。由于无刷励磁电机结

构的构造是极为复杂的，因此，我们无法对谐振电路的内部电流进行直接的检测，但是我们

可以通过检测其感应电势和电流来判断其运行

情况，通过我们的工程验证可以证实无论是正

常运行还是出现故障。 3.3 谐波电流的计算在谐波电流可以产生感应的电动势之后，其高次谐波电流主要用于产生激波的电动势，转速是11k+1倍，旋转方向和转子的运动方向相同，从我们电机的励磁绕组中可以看出来电动势的速度和磁动势是有关系的，并且方向相同，相对于定子来说是11k 倍的，相对于转子来说是11k 加一位的，这样我们就可以对感应基波的电动势展开分析和探讨。电枢的磁动势不同的分量，有着不同的作用，直流分量的电枢磁势和转子是同步运转的，因此其所感应的电动势主要是，频率为基波的。交流电机可以分为好多类，根据实际的情况主要分为同步和异步两种，电机的种类和其运行的结构方式是有着极为密切的联系的，电机的磁场绕组主要有凸极和隐级两种形式，在磁场回路当中，可以分为阻尼和励磁两部分，各绕组就可以看成是不同的感应元件，相互连接形成的，因此交流电机的实际意义上是一个线圈环的平面运动，线圈之间是复杂的相对运行关系，同时可以作为电感，因此它们有着一定的互感系数，使得矩阵解耦，让整个计算更加简洁。4 总结在设计过程中，应该将系统连接、安全隔离等安全措施考虑进来，从而为系统安全提供保证，谐振装置应当与旧产品、同类其他产品兼容，做好防静电工作。参考文献[1]李建良,程博.磁耦合谐振式串串型无线电能传输系统的研究[J].邵阳学院学报(自然科学版),2018,15(02):46-54.[2]莫云杰,罗文广,谢广明.具有较高谐振电路品质因数的磁耦合谐振式无线电能传输系统研制[J].广西科技大学学报,2018(02):56-62.[3]皮华清.一种数字化的半桥LLC 谐振变换器研制[J].电气开关,2018,56(02):66-71.[4]尹鹏.交流电路中品质因数Q 的计算方法及实验[J].中国战略新兴产业2018,(16):1-5.作者简介吕勇（1963-），男，云南省曲靖市人。大学专科学历。现云南工业技师学院副院长、高级讲师。研究方向为物理学。作者单位云南工业技师学院 云南省曲靖市 655000