諧振

在物理學(xué)里，有一個(gè)概念叫共振：當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率和系統(tǒng)的固有頻率相等時(shí)，系統(tǒng)受迫振動(dòng)的振幅最大，這種現(xiàn)象叫共振。電路里的諧振其實(shí)也是這個(gè)意思：當(dāng)電路中激勵(lì)的頻率等于電路的固有頻率時(shí)，電路的電磁振蕩的振幅也將達(dá)到峰值。實(shí)際上，共振和諧振表達(dá)的是同樣一種現(xiàn)象。這種具有相同實(shí)質(zhì)的現(xiàn)象在不同的領(lǐng)域里有不同的叫法而已。

收音機(jī)利用的就是諧振現(xiàn)象。轉(zhuǎn)動(dòng)收音機(jī)的旋鈕時(shí)，就是在變動(dòng)里邊的電路的固有頻率。忽然，在某一點(diǎn)，電路的頻率和空氣中原來(lái)不可見(jiàn)的電磁波的頻率相等起來(lái)，于是，它們發(fā)生了諧振。遠(yuǎn)方的聲音從收音機(jī)中傳出來(lái)。這聲音是諧振的產(chǎn)物。

諧振產(chǎn)生的原因

諧振即物理的簡(jiǎn)諧振動(dòng)，物體的加速度在跟肩離平衡位置的位移成正比，且總是指向平衡位置的回復(fù)力的作用下的振動(dòng)。其動(dòng)力學(xué)方程式是F=-kx。諧振的現(xiàn)象是電流增大和電壓減小，越接近諧振中心，電流表電壓表功率表轉(zhuǎn)動(dòng)變化快，但是和短路的區(qū)別是不會(huì)出現(xiàn)零序量。那么諧振產(chǎn)生的原因有：

1、有線路接地、斷線、斷路器非同期合閘等引起的系統(tǒng)沖擊

2、切、合空母線或系統(tǒng)擾動(dòng)激發(fā)諧振

3、系統(tǒng)在某種特殊運(yùn)行方式下，參數(shù)匹配，達(dá)到了諧振條件

4、串聯(lián)諧振產(chǎn)生的原因：進(jìn)行刀閘操作時(shí)，斷路器隔離開(kāi)關(guān)與母線相連，引發(fā)斷路器端口電容與母線上互感器耦合滿足諧振條件

在簡(jiǎn)單的R、C和鐵鐵芯電感L電路中，假設(shè)在正常運(yùn)行條件下，其初始狀態(tài)是感抗大于容抗，即wL 》 （1/wC） ，此時(shí)不具備線性諧振條件，回路保持穩(wěn)定狀態(tài)。但當(dāng)電源電壓有所升高時(shí)，或電感線圈中出現(xiàn)涌流時(shí)，就有可能使鐵芯飽和，其感抗值減小，當(dāng)wL = （1/wC）時(shí)，即滿足了串聯(lián)諧振條件，在電感和電容兩端便形成過(guò)電壓，回路電流的相位和幅值會(huì)突變，發(fā)生磁諧振現(xiàn)象，諧振一旦形成，諧振狀態(tài)可能“自保持”， 維持很長(zhǎng)時(shí)間而不衰減，直到遇到新的干擾改變了其諧振條件諧振才可能消除。