직렬공진과 병렬공진의 특성과 차이점

Oct 20, 2025 메시지를 남겨주세요

저항, 커패시터, 인덕터의 직렬회로에서 전력, 전압, 전류, 위상이 발생하는 현상을 라한다.직렬 공진. 그 특성은 다음과 같습니다: 전력, 전압 및 전류에 위상이 있고 리액턴스 X는 0이고 임피던스 Z는 저항 R과 동일하며 회로의 최소 임피던스, 전류, 최대 인덕턴스 및 커패시턴스는 전원 전압 및 고전압보다 몇 배 더 큰 전압을 생성할 수 있는 순수 저항 회로입니다. 따라서 직렬 공진은 전압 공진이라고도 합니다.


공진 전압이 원래 전압과 중첩되어 병렬 공진: 병렬 회로에서는 저항, 커패시터, 인덕터가 전압과 회로의 전체 전류 사이에 위상 현상을 나타내는데, 이를 병렬 공진이라고 합니다. 그 특징은 병렬 공진이 무효 전력을 필요로 하지 않고 유효 전력 저항에 필요한 전력만 제공하여 공진을 발생시켜 회로의 전체 전류를 최소화하는 완전 보상 방식이며 일반적으로 분기 전류가 회로의 전체 전류보다 크다는 것입니다. 따라서 병렬 공진은 전류 공진이라고도 알려져 있습니다.

 

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특징과 차이점 직렬 공진 그리고 병렬 공명:


1. 부하 공진 모드는 병렬 인버터와 직렬 인버터의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 직렬 인버터와 병렬 인버터의 주요 기술적 특성 및 차이점은 다음과 같습니다.


직렬 인버터와 병렬 인버터의 차이점은 사용하는 다양한 발진 회로에 있습니다. 전자는 L, R 및 C와 직렬이고 후자는 L, R 및 C와 병렬입니다.


(1) 직렬 인버터의 부하 회로는 전원 공급 장치에 대한 낮은 임피던스를 가지며 전압 소스로부터 전원을 공급 받아야 합니다. 따라서 정류 및 필터링된 DC 전원 공급 장치 단자는 대형 필터링 커패시터에 연결되어야 합니다. 인버터가 고장나면 서지 전류가 커서 보호가 어려워집니다.
병렬 인버터의 부하 회로는 전원 공급 장치에 높은 임피던스를 제공하며 이를 제공하려면 전류원이 필요합니다. 그러나 인버터 고장이 발생하는 경우 높은 리액턴스로 인해 전류가 제한되므로 영향이 적고 보호가 쉽습니다.

 

(2) 직렬인버터의 입력전압은 일정하고, 출력전압은 구형파이다. 출력 전류는 대략 사인파이며 사이리스터 전류가 0이 된 후 컨버터는 항상 각도 전압을 유도합니다.
병렬 인버터의 입력 전류는 일정하고 출력 전압은 대략 사인파이며 출력 전류는 구형파입니다. 공진 커패시터 전압이 0이 되기 전에 컨버터의 부하 전류는 항상 전압 각도 앞에 있습니다. 즉, 둘 다 용량성 부하에서 작동합니다.

 

(3) 직렬 인버터는 정전압원 전원입니다. 인버터 전원 공급 장치의 단락을 일으킬 수 있는 인버터의 상부 및 하부 브리지 암에 있는 사이리스터의 동시 전도를 방지하려면 먼저 전원을 껐다가 다시 켜야 합니다. 즉, 모든 사이리스터(다른 전력 전자 장치)는 일정 시간(t) 동안 꺼야 합니다. 부유 인덕턴스란 DC 단자에서 장비 리드까지의 인덕턴스에 의해 발생하는 유도 전위를 말하며 장비를 손상시킬 수 있으므로 장비에 적합한 서지 전압 흡수 회로를 선택할 필요가 있습니다. 또한, 부하 전류가 연속적이고 사이리스터가 꺼지는 기간 동안 컨버터 커패시터의 고전압에 의해 사이리스터가 영향을 받지 않도록 하려면 사이리스터의 양쪽 끝에 역병렬 고속 다이오드가 있어야 합니다.


병렬 인버터는 정전류 소스 전원 공급 장치입니다. 필터 리액턴스 Ld에 의해 생성된 큰 유도 전위를 방지하려면 전류가 연속적이어야 합니다. 즉, 컨버터 기간 동안 인버터의 상부 및 하부 브리지 암에 있는 사이리스터가 먼저 켜졌다가 꺼지는 것을 보장해야 합니다. 즉, 컨버터(t) 기간 동안 모든 사이리스터가 도통 상태에 있어야 합니다. 이때 인버터 브리지 암이 직접 연결되어 있음에도 불구하고 Ld는 DC 전원 공급 장치에서 단락을 일으키지 않을 만큼 충분히 크다. 그러나 통류 시간이 길면 시스템 효율이 떨어지므로 t-gamma를 짧게 하는 것, 즉 Lk 값을 줄이는 것이 필요하다.


(4) 직렬 인버터의 작동 주파수는 부하 회로의 고유 발진 주파수보다 낮아야 합니다. 즉, 적절한 시간을 보장해야 합니다. 그렇지 않으면 상부와 하부가 직접 연결되어 인버터가 오작동할 수 있습니다. 인버터의 브리지 암입니다.


병렬 인버터의 작동 주파수는 적절한 역전압 시간 t를 보장하기 위해 부하 회로의 자연 발진 주파수보다 약간 높아야 합니다. 그렇지 않으면 사이리스터 변환기에 오류가 발생할 수 있습니다. 그러나 너무 높으면 컨버터 중 사이리스터의 역전압이 너무 높아 허용되지 않습니다.


(5) 직렬 인버터에는 두 가지 전력 조절 방법이 있습니다. DC 전원 전압 Ud를 변경하거나 사이리스터 트리거 주파수를 변경하는 것, 즉 부하 역률 cos를 변경하는 것입니다.


병렬 인버터의 전력 조절 모드는 DC 전원 전압 Ud만 변경할 수 있으며 cos phi를 변경하면 인버터의 출력 전압과 전력도 증가하지만 허용 가능한 조정 범위는 매우 작습니다.


(6) 직렬인버터의 컨버터에서는 사이리스터가 자연스럽게 꺼진다. 꺼지기 전에는 전류가 점차적으로 0으로 감소하므로 꺼지는 시간이 짧고 손실도 적습니다. 정류 기간 동안 사이리스터는 꺼지는 시간이 더 길어집니다(t+t -).


병렬 인버터의 컨버터에서 사이리스터는 최대 전류 작동 중에 강제로 꺼집니다. 전류가 강제로 0으로 떨어진 후에는 역전압 시간이 필요하므로 꺼지는 시간이 길어집니다. 대조적으로, 직렬 인버터는 작동 주파수가 더 높은 유도 가열 장비에 더 적합합니다.


(7) 직렬 인버터의 사이리스터는 더 낮은 전압을 견딜 필요가 있습니다. 전원 공급 장치로 380V 전력망을 사용하는 경우 1200V 사이리스터를 사용해야 합니다. 그러나 능동 및 무효 전력 구성 요소를 포함하여 부하 회로의 모든 전류는 사이리스터를 통해 흘러야 합니다. 인버터 사이리스터가 펄스를 잃으면 진동만 멈추고 인버터가 뒤집히지는 않습니다.


병렬 인버터의 크리스탈 게이트는 고전압을 견뎌야 하며 역률 각도가 증가함에 따라 그 값이 급격히 증가합니다. 그러나 부하 자체는 진동 전류 루프를 형성합니다. 인버터 사이리스터에는 활성 전류만 흐르며, 인버터 사이리스터가 때때로 트리거 펄스를 잃어도 진동을 유지하고 비교적 안정적으로 작동할 수 있습니다.


(8) 직렬 인버터는 자려식(self-excited)-또는 자려식(self-excited)-일 수 있습니다. 인버터의 트리거 펄스 주파수를 변경하여 출력 전력을 조정할 수 있습니다. 병렬 인버터는 자기 여자 상태에서만 작동할 수 있습니다.


(9) 직렬 인버터에서 사이리스터의 트리거 펄스는 비대칭이며 정상 작동에 영향을 미치는 DC 성분 전류를 도입하지 않습니다. 그러나 병렬 인버터에서는 인버터 사이리스터의 트리거링 펄스가 비대칭이므로 DC 구성 요소 전류가 유입되어 오류가 발생할 수 있습니다.


(10) 시리즈 주파수 변환기는 시작하기 쉽고 자주 시작하는 작업 환경에 적합합니다. 병렬 인버터에는 추가 시동 회로가 필요하므로 시동이 어렵습니다.


(11) 직렬 인버터의 사이리스터가 부담하는 직사각형파 전압으로 인해 du/dt 값이 상대적으로 크고 흡수 회로가 핵심 역할을 하는 반면 di/dt 요구 사항은 상대적으로 낮습니다. 병렬 인버터에서는 인버터 사이리스터에 흐르는 전류가 구형파이므로 더 큰 di/dt와 더 낮은 du/dt가 필요합니다.


(12) 직렬 인버터의 유도 가열 코일과 인버터 전원(채널 커패시터 포함) 사이의 거리가 멀면 출력 전력에 미치는 영향이 작습니다. 동축 케이블을 사용하거나 나선형 와이어를 최대한 가깝게 배치하면(함께 꼬는 것이 더 좋음) 효과가 크지 않습니다. 병렬 인버터의 경우 유도 가열 코일을 전원(특히 채널 커패시터)에 최대한 가깝게 배치해야 합니다. 그렇지 않으면 전력 출력과 효율이 크게 감소합니다.


(13) 직렬 인버터의 유도코일 전압과 갭 커패시터의 전압은 모두 인버터 출력전압의 Q배이고, 유도코일에 흐르는 전류는 인버터의 출력전류와 같다.


병렬 인버터의 유도 코일과 갭 커패시터의 전압은 인버터의 출력 전압과 같고, 이를 통해 흐르는 전류는 인버터 출력 전류의 Q배입니다.


요약하자면, 병렬 인버터와 직렬 인버터(일반적으로 병렬 또는 직렬 인버터 전원 공급 장치라고 함)에는 고유한 기술적 특성과 응용 분야가 있습니다. 산업용 난방 응용 분야의 관점에서 병렬 인버터는 제련, 절연, 열 전달, 유도 가열 및 기타 분야에서 널리 사용되며 전력 범위는 수 킬로와트에서 수만 킬로와트에 이릅니다. 직렬 인버터는 전력 범위가 수 킬로와트에서 수천 킬로와트에 이르는 1~2개의 용광로에서 절연, 높은 Q 값 및 고주파 유도 가열 응용 분야에 널리 사용됩니다. 현재 중국 산업 부문에서 사용되는 가변 주파수 전원 공급 장치의 90% 이상이 병렬 가변 주파수 전원 공급 장치입니다.

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