變頻串聯(lián)諧振變壓器廣泛用于電纜，電容器、發(fā)電機等具有大電容的電力設備的交流試驗。原理是通過調節(jié)鐵心磁路的氣隙長度，得到連續(xù)變化的電感L，使其與被試品對地電容C發(fā)生諧振。本文以一臺150kVA試驗裝置為模型，闡述高壓諧振變壓器的原理與有關參數(shù)的計算。為上海來揚研制開發(fā)，功能全，深受廣大用戶喜愛
2. 變頻串聯(lián)諧振變壓器原理
2.1 結構特征：諧振變壓器的鐵心可以做成兩種不同的結構：殼式和心式。心式鐵心變壓器在一系列主要指標方面不如殼式鐵心變壓器，其重量和外型尺寸較大，調節(jié)氣隙的傳動機構比較復雜。為此，我們研制的試驗裝置采用殼式結構，諧振變壓器繞組套裝在可移動的中心柱外面。
2.2 特性曲線：，在不同氣隙長度δ下，諧振變壓器的伏安特性具有良好的線性關系，其電感L與變壓器上的電壓值無關。因而這種諧振變壓器在用于交流諧振試驗時，可先在低壓條件下進行調諧（通過傳動機構改變動鐵心與下軛鐵心之間的氣隙長度），當調諧到諧振時，再升高試驗電壓，系統(tǒng)調諧非常方便。
2.3 變頻串聯(lián)諧振變壓器回路電感L與鐵心氣隙長度δ的關系：氣隙可調諧振變壓器，無論是串聯(lián)型還是并聯(lián)型，都是通過調節(jié)鐵心氣隙長度，改變回路電感量L，使諧振變壓器發(fā)生諧振。這就是對于具有一定對地電容的被試器，通過改變鐵心氣隙長度使諧振變壓器發(fā)生諧振的機理。但是需要注意的是氣隙長度不可過大，過大會使已建立的諧振條件遭到破壞。
2.4 變頻串聯(lián)諧振變壓器調諧原理：
（1）串聯(lián)調諧：當對諧振變壓器施加US=220V，f=50Hz的工頻電壓后，通過手動或自動調節(jié)，使即ωL=1/ωC即XL=XC時，回路發(fā)生串聯(lián)諧振，這里回路電流IS大=Us/(RL+RC)因為RC>>RL，則有Is≈US/Rc （1）被試品上的電壓UC和調諧電抗器上的電壓UL分別為： Uc=(1/ωc)Is=XcIs
UL=ωLIs=XLIs當調諧到諧振時Uc=UL=ω0LIs=(ω0L/Rc)Us （2）式（2）中比值ω0L/Rc=(根號L/C的2次方)/Rc=Q （3）ω0為諧振角頻率Q稱為串聯(lián)諧振回路的品質因數(shù)。因為(根號L/C的2次方）>>RC，所以Q>>1。從而得出電源容量Ps=UsIs=(Uc/Q)Is=Pc/Q （4）由式（4）可知，當諧振變壓器調諧到諧振時，電源電壓和容量均為被試品對應電壓和容量的1/Q。所以與一般試驗變壓器相比，諧振變壓器具有重量輕、體積小的優(yōu)點。
（2）當RL≤ωL，Rc≤1/ωc時，并聯(lián)諧振的諧振頻率fo為：并聯(lián)回路的品質因數(shù)Q為： Q=(ω0L)/(RL+Rc)=1(RL+Rc)ω0C (6)式中RL、RC——電感、電容的等效串聯(lián)電阻（Ω） L——調諧電抗器電感（H） C——試品對地電容（F）當向并聯(lián)諧振變壓器施加50Hz交流電壓時，隨著電壓的升高，回路中將產生強迫振蕩。當回路的振蕩頻率等于外施電源頻率時，回路的阻抗大（且呈純電阻性），因而回路電流小，但L和C上的電流IL和IC都是回路電流I的Q倍，即IL=IC=QI。
3 變頻串聯(lián)諧振變壓器主要參數(shù)的計算
3.1 電感L的計算：
(1)漏感LS的計算Ls=[(4πN 2 Ss×10
-9)/Ls](H) (7)式中SS——漏磁通等值截面積（cm2） lS——漏磁通等值長度（cm）N——繞組匝數(shù)
（2）主電感LO的計算L0=[(4πN 2 Ss×10 -9)/δ](H)
(8)式中δ——氣隙長度（cm）Sδ——間隙磁路等值截面積（cm2）（3）總電感L的計算L=Ls+L0=[[(4πN 2 Ss×10
-9)/Ls](H) Ss×10 -9)/Ls]+[(4πN 2 Ss×10 -9)/δ] =[(4πN 2(Ss/Ls+Sδ/δ)×10 -9 (H)
(9)
3.2 鐵心尺寸的計算：
（1）階梯型鐵心外接園直徑D=K(根號的4次方)（cm) (10)式中S——鐵心單柱容量（kVA） K——比例系數(shù)，4.5～5.5（選用冷軋硅鋼片時取小值）
（2）鐵心有效截面積SGSG=(πD2/4)KyKd (11)式中Ky=0.9——鐵心級數(shù)利用系數(shù)Kd=0.93——鐵心疊片系數(shù)3.3 繞組匝數(shù)的計算(12)式中N1——一次線圈匝數(shù)U1——一次線圈電壓（電源電壓），可取220V或380V，f——電源頻率，為50Hz B——鐵心磁通密度，（1.5～1.8）×104Gs，二次線圈匝數(shù)N2的求法同上，只需將式中U1以二次線圈電壓代換即可。
3.4小氣隙δmin和大氣隙δmax的計算：
（1）δmin的計算：式中KL——電感調節(jié)系數(shù)，6.5～7.0
（2）δmax的計算δmax≈KδKLKδmin (14)式中Kδ=2.2～2.5，諧振變壓器的其它參數(shù)與普通電抗器的計算類似。
4.
150kVA諧振試驗變壓器的設計
