所谓铁磁谐振是指具有铁芯的电感线圈与电容回路构成的谐振。电力系统的变压器和互感器、电抗器、电机都是具有铁芯电感的,所有导体之间和对地之间都有电容,特别是电缆的线间和对地电容都很大,电力电容器更大,从而形成铁磁电感与电容的铁磁谐振电路。由于,电路中的电感带有铁芯,由于铁芯电感的感抗随电源电压的变化而变化,不是一个常数,因此也称为非线性谐振。 电力系统在正常运行条件下,电感、电容串联回路中感抗大于容抗,由于出现某种因素电感两端电压有所升高,使铁芯饱和,感抗减小,当感抗变得小于容抗的时候,电路相位从感性变为容性,形成相位翻转。这时回路中的电流忽然升高,电容、电感上的压降也突然升高,形成过电压。这种过电压称为铁磁谐振过电压。 铁磁谐振过电压的工作原理图 如上图b中的曲线A为电感L上的伏安特性,当电压升高时,铁芯逐渐饱和,因此曲线弯曲。曲线B、曲线C分别为电容C和电阻R上的伏安特性。曲线D则是回路总电压U与回路电流I的伏安特性曲线。当电压电压U=U1时,回路中电流I=I1;当电源电压升高到U2时,回路电流I=I2;当电压继续升高时,从D曲线上的点2跳跃到点4,电流从I2越过I3,直接跳跃到I4。从曲线A、B可知,电感上的电压UL4和电容上的电压Uc4都远远大于电源电压U2。这种谐振过电压即为人们熟识的铁磁谐振过电压,又称非线性谐振。
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