变频串联谐振装置利用小容量电源输出高电压的机制

变频串联谐振试验装置用于大容量容性设备的交流耐压试验。装置能在电源容量远小于试验容量的条件下输出高电压。原理基于串联谐振。

装置由变频电源、励磁变压器、电抗器和电容分压器四部分组成。变频电源将380V工频电源转换为频率可调、电压连续可调的交流电源。励磁变压器将变频电源输出电压升高，为谐振回路提供激励功率。电抗器与被试品电容串联，构成LC谐振回路。电容分压器测量被试品上的电压，并将采样信号反馈给变频电源。

谐振条件由电抗器电感L和被试品电容C决定。谐振频率f=1/(2π√LC)。调节变频电源输出频率至谐振频率时，回路感抗与容抗相等、相互抵消。回路阻抗降至最小值（纯电阻），电流达到最大值。电抗器和试品两端产生远高于励磁电压的谐振电压。

电压放大倍数等于品质因数Q。试品电压U试 = Q × U励磁。Q值通常为30至120。电源输入功率仅为试验容量的1/Q。装置体积和重量约为传统试验变压器的1/10至1/30。输出波形为正弦波，畸变率低。试品击穿时电路自动失谐，电流迅速下降，不会扩大故障点。