Rezistoru, kondensatoru un induktoru virknē ķēdē jaudas, sprieguma, strāvas un fāzes parādību saucsērijas rezonanse. Tās raksturlielumi ir: tīras pretestības ķēde, kurā jaudai, spriegumam un strāvai ir fāzes, pretestība X ir vienāda ar nulli, pretestība Z ir vienāda ar pretestību R, un ķēdes minimālā pretestība, strāva, maksimālā induktivitāte un kapacitāte var radīt spriegumu, kas daudzkārt pārsniedz barošanas avota spriegumu un augstu spriegumu. Tāpēc sērijas rezonansi sauc arī par sprieguma rezonansi.
Rezonanses spriegums tiek pārklāts ar sākotnējo spriegumu un paralēlo rezonansi: Paralēlā ķēdē rezistoriem, kondensatoriem un induktoriem ir fāzes parādība starp spriegumu un ķēdes kopējo strāvu, ko sauc par paralēlo rezonansi. Tā īpašība ir tāda, ka paralēlā rezonanse ir pilnībā kompensēta metode, kas neprasa reaktīvo jaudu, bet tikai nodrošina aktīvās jaudas rezistora nepieciešamo jaudu, ģenerējot rezonansi, lai samazinātu ķēdes kopējo strāvu, un zaru strāva parasti ir lielāka par kopējo strāvu ķēdē. Tāpēc paralēlo rezonansi sauc arī par strāvas rezonansi.
Raksturlielumi un atšķirības starp sērijas rezonanse un paralēlā rezonanse:
1. Slodzes rezonanses režīmu var iedalīt divos veidos: paralēlais invertors un sērijas invertors. Galvenie tehniskie parametri un atšķirības starp sērijveida invertoru un paralēlo invertoru ir šādi:
Atšķirība starp sērijveida invertoriem un paralēlajiem invertoriem slēpjas dažādās to izmantotajās svārstību ķēdēs, kur pirmās ir virknē ar L, R un C, bet otrās paralēli ar L, R un C.
(1) Sērijas invertora slodzes ķēdei ir zema pretestība barošanas avotam, un tā ir jādarbina no sprieguma avota. Tāpēc rektificētā un filtrētā līdzstrāvas barošanas avota spaile ir jāpievieno lielam filtrēšanas kondensatoram. Invertora darbības traucējumu gadījumā rodas liela pārsprieguma strāva, kas apgrūtina aizsardzību.
Paralēlā invertora slodzes ķēdei ir augsta pretestība barošanas avotam, un tās nodrošināšanai ir nepieciešams strāvas avots. Tomēr invertora atteices gadījumā strāvu ierobežos augsta pretestība, kurai ir neliela ietekme un kuru ir viegli aizsargāt.
(2) Sērijas invertora ieejas spriegums ir nemainīgs, un izejas spriegums ir taisnstūra vilnis. Izejas strāva ir aptuveni sinusoidāla, un pārveidotājs vienmēr vada leņķa spriegumu pēc tam, kad tiristora strāva ir nulle.
Paralēlā invertora ieejas strāva ir nemainīga, izejas spriegums ir aptuveni sinusoidāls, un izejas strāva ir taisnstūra vilnis. Pirms rezonanses kondensatora spriegums šķērso nulli, pārveidotāja slodzes strāva vienmēr atrodas sprieguma leņķa priekšā. Citiem vārdiem sakot, abi darbojas kapacitatīvās slodzēs.
(3) Sērijveida invertors ir pastāvīga sprieguma avota barošanas avots. Lai izvairītos no vienlaicīgas tiristoru vadīšanas uz invertora augšējās un apakšējās tilta sviras, kas var izraisīt īssavienojumu invertora barošanas blokā, ir jānodrošina, lai tas vispirms tiktu izslēgts un pēc tam ieslēgts. Tas nozīmē, ka visi tiristori (citas jaudas elektroniskās ierīces) ir jāizslēdz uz noteiktu laiku (t). Izkliedētā induktivitāte, kas attiecas uz inducēto potenciālu, ko ģenerē induktivitāte no līdzstrāvas spailes uz iekārtas vadu, var sabojāt iekārtu, tāpēc ir nepieciešams izvēlēties iekārtai atbilstošu pārsprieguma absorbcijas ķēdi. Turklāt, lai nodrošinātu, ka slodzes strāva ir nepārtraukta un tiristoru neietekmē pārveidotāja kondensatora augstais spriegums tiristora izslēgšanas periodā, abos tiristora galos ir jābūt pretparalēlai ātrai diodei.
Paralēlais invertors ir pastāvīgas strāvas avota barošanas avots. Lai izvairītos no lielā inducētā potenciāla, ko rada filtra pretestība Ld, strāvai jābūt nepārtrauktai. Citiem vārdiem sakot, ir jānodrošina, lai pārveidotāja augšējā un apakšējā tilta sviras tiristori vispirms tiktu ieslēgti un pēc tam izslēgti pārveidotāja periodā, tas ir, visi tiristori ir vadošā stāvoklī pārveidotāja (t) periodā. Šajā brīdī, lai gan invertora tilta svira ir tieši pievienota, Ld ir pietiekami liela, lai neizraisītu īssavienojumu līdzstrāvas barošanas avotā. Tomēr ilgs komutācijas laiks samazinās sistēmas efektivitāti, tāpēc ir jāsaīsina t-gamma, tas ir, jāsamazina Lk vērtība.
(4) Sērijas invertora darbības frekvencei jābūt zemākai par slodzes ķēdes dabisko svārstību frekvenci, tas ir, lai nodrošinātu atbilstošu laiku. Pretējā gadījumā tiešā savienojuma dēļ starp augšējo un apakšējo daļu invertors darbosies nepareizi. Invertora tilta roka.
Paralēlā invertora darba frekvencei jābūt nedaudz augstākai par slodzes ķēdes dabisko svārstību frekvenci, lai nodrošinātu atbilstošu reversā sprieguma laiku t, pretējā gadījumā tas izraisīs tiristora pārveidotāja darbības traucējumus. Tomēr, ja tas ir pārāk augsts, tiristora reversais spriegums pārveidotāja laikā būs pārāk augsts, kas nav pieļaujams.
(5) Sērijveida invertoriem ir divas jaudas regulēšanas metodes: mainot līdzstrāvas barošanas spriegumu Ud vai mainot tiristora iedarbināšanas frekvenci, tas ir, mainot slodzes jaudas koeficientu cos.
Paralēlo invertoru jaudas regulēšanas režīms var mainīt tikai līdzstrāvas barošanas spriegumu Ud, un mainot cos phi, palielināsies arī invertora izejas spriegums un jauda, taču pieļaujamais regulēšanas diapazons ir ļoti mazs.
(6) Sērijas invertora pārveidotājā tiristors dabiski izslēdzas. Pirms izslēgšanas strāva pakāpeniski samazinās līdz nullei, tāpēc izslēgšanas laiks ir īss un zudumi mazi. Komutācijas periodā tiristoram ir ilgāks izslēgšanas laiks (t+t -).
Paralēlā invertora pārveidotājā tiristors ir spiests izslēgties pilnas strāvas darbības laikā. Pēc tam, kad strāva ir spiesta samazināties līdz nullei, ir nepieciešams apgrieztā sprieguma laika periods, tāpēc izslēgšanas laiks ir ilgāks. Turpretim sērijveida invertori ir piemērotāki indukcijas sildīšanas iekārtām ar augstākām darba frekvencēm.
(7) Sērijas invertora tiristoriem ir jāiztur zemāks spriegums. Ja barošanai izmanto 380 V elektrotīklu, jāizmanto 1200 V tiristori. Tomēr visām strāvām slodzes ķēdē, ieskaitot aktīvās un reaktīvās jaudas komponentus, vajadzētu plūst caur tiristoru. Ja invertora tiristors zaudē impulsu, tas tikai apturēs svārstības un neizraisīs invertora apgāšanos.
Paralēlā invertora kristāla vārtiem ir jāiztur augsts spriegums, un tā vērtība strauji palielinās, palielinoties jaudas koeficientam Leņķis. Tomēr pati slodze veidos svārstīgo strāvas cilpu. Caur invertora tiristoru plūst tikai aktīvā strāva, un, ja invertora tiristors laiku pa laikam zaudē sprūda impulsu, tas joprojām var saglabāt svārstības un strādāt salīdzinoši stabili.
(8) Sēriju invertori var būt paš-ierosināti vai paši-ierosināti. Izejas jaudu var regulēt, mainot invertora sprūda impulsa frekvenci. Paralēlie invertori var darboties tikai pašiedvestā stāvoklī.
(9) Sērijas invertorā tiristora sprūda impulss ir asimetrisks un neievada līdzstrāvas komponenta strāvu, lai ietekmētu normālu darbību. Tomēr paralēlajos invertoros invertora tiristora palaišanas impulss ir asimetrisks, kas var ievadīt līdzstrāvas komponenta strāvu un izraisīt traucējumus.
(10) Sērijveida frekvences pārveidotājs ir viegli iedarbināms un piemērots biežai iedarbināšanai darba vidē; Paralēlajiem invertoriem ir nepieciešamas papildu palaišanas ķēdes, kuras ir grūti iedarbināt.
(11) Sakarā ar taisnstūra viļņa spriegumu, ko sedz tiristori sērijveida invertorā, du/dt vērtība ir salīdzinoši liela, un absorbcijas ķēdei ir galvenā loma, savukārt di/dt prasība ir salīdzinoši zema. Paralēlos invertoros strāva, kas plūst caur invertora tiristoriem, ir taisnstūra vilnis, tāpēc ir nepieciešams lielāks di/dt un zemāks du/dt.
(12) Ja attālums starp sērijas invertora indukcijas sildīšanas spoli un invertora jaudu (ieskaitot kanālu kondensatorus) ir liels, ietekme uz izejas jaudu ir neliela. Ja tiek izmantoti koaksiālie kabeļi vai spirālveida vadi ir novietoti pēc iespējas tuvāk (labāk savīti kopā), efekts nav būtisks. Paralēlajiem invertoriem indukcijas sildīšanas spole jānovieto pēc iespējas tuvāk strāvas avotam (īpaši kanāla kondensatoram), pretējā gadījumā tas ievērojami samazinās jaudu un efektivitāti.
(13) Spriegums uz virknes invertora indukcijas spoles un spriegums uz spraugas kondensatora ir Q reizes lielāks par invertora izejas spriegumu, un caur indukcijas spoli plūstošā strāva ir vienāda ar invertora izejas strāvu.
Spriegums uz paralēlā invertora indukcijas spoles un spraugas kondensatora ir vienāds ar invertora izejas spriegumu, un caur tiem plūstošā strāva ir Q reizināta ar invertora izejas strāvu.
Rezumējot, paralēlajiem invertoriem un sērijveida invertoriem (parasti saukti par paralēlajiem vai sērijveida invertoru barošanas avotiem) ir savi tehniskie parametri un pielietojuma jomas. No rūpnieciskās apkures pielietojuma viedokļa paralēlos invertorus plaši izmanto kausēšanā, izolācijā, siltuma pārnesē, indukcijas apsildē un citās jomās ar jaudas diapazonu no vairākiem kilovatiem līdz desmitiem tūkstošu kilovatu. Sēriju invertorus plaši izmanto izolācijā un augstas Q vērtības un augstas{2}}frekvences indukcijas sildīšanas lietojumos kausēšanā, vienā līdz divās krāsnīs ar jaudu no vairākiem kilovatiem līdz vairākiem tūkstošiem kilovatu. Pašlaik vairāk nekā 90% no Ķīnas rūpniecības nozarē izmantotajiem mainīgās frekvences barošanas avotiem ir paralēli mainīgas frekvences barošanas avoti.