抵抗、コンデンサ、インダクタの直列回路で、電力、電圧、電流、位相が発生する現象を直列共振。その特性は、電力、電圧、電流に位相があり、リアクタンス X がゼロ、インピーダンス Z が抵抗 R に等しい純粋な抵抗回路であり、回路の最小インピーダンス、電流、最大インダクタンス、およびキャパシタンスにより、電源電圧および高電圧よりも何倍も大きな電圧を生成する可能性があります。したがって、直列共振は電圧共振とも呼ばれます。
共振電圧が元の電圧に重畳される並列共振: 並列回路では、抵抗、コンデンサ、およびインダクタが、電圧と回路の全電流の間に位相現象を示します。これを並列共振と呼びます。その特徴は、並列共振は無効電力を必要とせず、有効電力抵抗器によって必要な電力のみを提供し、回路の合計電流を最小限に抑えるために共振を生成する完全補償方式であり、分岐電流は通常回路内の合計電流よりも大きいことです。したがって、並列共振は電流共振とも呼ばれます。
特徴と違い 直列共振 そして並列共振:
1. 負荷共振モードは、並列インバータと直列インバータの 2 つのタイプに分類できます。直列インバータと並列インバータの主な技術的特徴と違いは次のとおりです。
直列インバータと並列インバータの違いは、使用する発振回路の違いにあり、前者はL、R、Cと直列、後者はL、R、Cと並列になります。
(1) シリーズ インバータの負荷回路は電源に対して低いインピーダンスを持ち、電圧源から電力を供給する必要があります。したがって、整流およびフィルタリングされた DC 電源端子は、大きなフィルタリング コンデンサに接続する必要があります。インバータが故障すると大きなサージ電流が流れ、保護が困難になります。
並列インバータの負荷回路は電源に対して高インピーダンスを示し、それを提供する電流源を必要とします。ただし、インバータが故障した場合には、高いリアクタンスによって電流が制限されるため、影響が小さく、保護が容易です。
(2) シリーズインバータの入力電圧は一定で、出力電圧は矩形波になります。出力電流はほぼ正弦波であり、サイリスタ電流がゼロになった後、コンバータは常に角度電圧よりも進みます。
並列インバータの入力電流は一定で、出力電圧はほぼ正弦波、出力電流は矩形波になります。共振コンデンサの電圧がゼロと交差する前に、コンバータの負荷電流は常に電圧角度の前にあります。言い換えれば、どちらも容量性負荷の下で動作します。
(3) シリーズインバータは定電圧源電源です。インバータ電源の短絡を引き起こす可能性がある、インバータの上部および下部ブリッジ アーム上のサイリスタの同時導通を回避するには、電源が最初にオフになってからオンになることを確認する必要があります。つまり、すべてのサイリスタ (他のパワー エレクトロニクス デバイス) を一定期間 (t) オフにする必要があります。浮遊インダクタンスとは、直流端子から機器のリード線までのインダクタンスによって発生する誘導電位を指し、機器を損傷する可能性があるため、機器に適したサージ電圧吸収回路を選択する必要があります。さらに、負荷電流が連続的であり、サイリスタのターンオフ期間中にサイリスタがコンバータ コンデンサの高電圧の影響を受けないようにするために、サイリスタの両端に逆並列高速ダイオードが必要です。
並列インバータは定電流源電源です。フィルタリアクタンス Ld によって発生する大きな誘導電位を回避するには、電流を連続的に流す必要があります。言い換えれば、コンバータ期間中にインバータの上部および下部ブリッジ アームのサイリスタが最初にオンになり、次にオフになること、つまり、コンバータ (t) 期間中にすべてのサイリスタが導通状態になることを保証する必要があります。このとき、インバータのブリッジアームは直接接続されていますが、Ld が大きいため直流電源が短絡することはありません。ただし、転流時間が長いとシステム効率が低下するため、t-ガンマを短くする、つまりLkの値を小さくする必要があります。
(4) シリーズインバータの動作周波数は負荷回路の固有発振周波数よりも低く、適切な時間を確保する必要があります。上下が直結されているため、インバータが誤動作する恐れがあります。インバーターのブリッジアーム。
並列インバータの動作周波数は、適切な逆電圧時間 t を確保するために、負荷回路の固有発振周波数よりわずかに高くする必要があります。そうしないと、サイリスタ コンバータに障害が発生します。ただし、高すぎるとコンバータ時のサイリスタの逆電圧が高くなりすぎるため、これは許可されません。
(5) シリーズインバータの電力調整方法には、直流電源電圧 Ud を変更する方法と、サイリスタのトリガ周波数を変更する方法、つまり負荷力率 cos を変更する方法があります。
並列インバータの電力調整モードは DC 電源電圧 Ud のみを変更でき、cos phi を変更するとインバータの出力電圧と電力も増加しますが、許容調整範囲は非常に小さいです。
(6) シリーズインバータのコンバータでは、サイリスタが自然にオフします。ターンオフ前に電流が徐々にゼロになるため、ターンオフ時間が短く、損失が小さくなります。転流期間中、サイリスタのターンオフ時間は長くなります (t+t -)。
並列インバータのコンバータでは、全電流動作中にサイリスタが強制的にオフになります。電流が強制的にゼロに低下した後、逆電圧時間が必要となるため、ターンオフ時間が長くなります。対照的に、シリーズインバータは、動作周波数が高い誘導加熱装置により適しています。
(7) シリーズインバータのサイリスタは、より低い電圧に耐える必要があります。電源として 380V の電力網を使用する場合は、1200V のサイリスタを使用する必要があります。ただし、有効電力コンポーネントと無効電力コンポーネントを含む負荷回路内のすべての電流は、サイリスタを通って流れる必要があります。インバータ サイリスタがパルスを失っても、発振が停止するだけであり、インバータが転倒することはありません。
並列インバータのクリスタルゲートは高電圧に耐える必要があり、その値は力率角の増加とともに急速に増加します。ただし、負荷自体は振動電流ループを形成します。インバータ サイリスタには有効電流のみが流れ、まれにトリガ パルスが失われても発振を維持し、比較的安定して動作します。
(8) 直列インバータは自励-または自励-できます。インバータのトリガパルス周波数を変えることで出力電力を調整できます。並列インバータは自励状態でのみ動作できます。
(9) シリーズ インバータでは、サイリスタのトリガ パルスは非対称であり、通常の動作に影響を与える DC 成分電流を導入しません。ただし、並列インバータでは、インバータ サイリスタのトリガ パルスが非対称であるため、DC 成分電流が流れ込み、障害が発生する可能性があります。
(10) 直列周波数変換器は始動が容易で、頻繁に始動する作業環境に適しています。並列インバータには追加の起動回路が必要ですが、起動が困難です。
(11) シリーズ インバータのサイリスタが負担する矩形波電圧のため、du/dt 値は比較的大きく、吸収回路が重要な役割を果たしますが、di/dt 要件は比較的低くなります。並列インバータでは、インバータ サイリスタを流れる電流は矩形波であるため、より大きな di/dt とより低い du/dt が必要です。
(12) シリーズインバータの誘導加熱コイルとインバータ電源（チャネルコンデンサ含む）との距離が遠い場合、出力電力への影響は小さくなります。同軸ケーブルを使用するか、スパイラル ワイヤをできるだけ近くに配置する (よりよく撚り合わせた) 場合、影響は大きくありません。並列インバータの場合、誘導加熱コイルは電源 (特にチャネル コンデンサ) のできるだけ近くに配置する必要があります。そうしないと、電力出力と効率が大幅に低下します。
(13) シリーズインバータの誘導コイルの電圧とギャップコンデンサの電圧はいずれもインバータの出力電圧の Q 倍であり、誘導コイルに流れる電流はインバータの出力電流と等しくなります。
並列インバータの誘導コイルとギャップコンデンサの電圧はインバータの出力電圧に等しく、それらを流れる電流はインバータの出力電流のQ倍です。
要約すると、並列インバーターと直列インバーター (通常、並列または直列インバーター電源と呼ばれます) には、独自の技術的特徴と応用分野があります。産業用加熱用途の観点から見ると、並列インバータは、数キロワットから数万キロワットの電力範囲で、製錬、断熱、熱伝達、誘導加熱などの分野で広く使用されています。シリーズ インバータは、数キロワットから数千キロワットの電力範囲を持つ、1 ～ 2 基の炉の製錬における絶縁および高 Q 値および高周波誘導加熱用途に広く使用されています。{2}}現在、中国の産業分野で使用されている可変周波数電源の90%以上は並列可変周波数電源です。