變頻串聯(lián)諧振試驗裝置是運用串聯(lián)諧振原理，利用勵磁變壓器激發(fā)串聯(lián)諧振回路，調(diào)節(jié)變頻控制器的輸出頻率，使回路電感L和試品C串聯(lián)諧振，諧振電壓即為加到試品上電壓。變頻諧振試驗裝置廣泛用于電力、冶金、石油、化工等行業(yè)，適用于大容量，高電壓的電容性試品的交接和預(yù)防性試驗。

　　根據(jù)逆變器的功率調(diào)節(jié)方式的不同，可以將串聯(lián)逆變器的功率調(diào)節(jié)方法分為兩種方法。

　　一、直流調(diào)功

　　這種方法是通過調(diào)節(jié)輸入的直流電壓的幅值來調(diào)節(jié)輸出功率。直流側(cè)調(diào)功即在逆變器的直流電源側(cè)通過對逆變環(huán)節(jié)輸入電壓值的調(diào)節(jié)實現(xiàn)對逆變器輸出功率的調(diào)節(jié)。通常有兩類直流側(cè)調(diào)功方式：相控整流調(diào)功和直流斬波調(diào)功。

　　1、相控整流調(diào)功方式，由六只晶閘管組成三相全控橋整流電路如圖3.1所示。　　

　　三相全控橋整流方式是通過控制構(gòu)成全控整流橋的六只晶閘管的通斷來調(diào)節(jié)直流部分的電壓，通過調(diào)節(jié)該輸出直流電壓來調(diào)節(jié)感應(yīng)加熱電源輸出的功率。

　　優(yōu)點：直流調(diào)功的功率調(diào)節(jié)得范圍比較大，而且有比較高的線性度。

　　缺點：對晶閘管移相角的調(diào)節(jié)會直接影響到網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)，尤其在移相角比較大的情況下，電源的進線端輸入電流波形質(zhì)量很差，因此網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)很低，對電網(wǎng)會形成很大的污染。三相全控整流調(diào)壓電路的電磁干擾非常大，對周圍其它電氣設(shè)備以及自身的控制電路將產(chǎn)生很大干擾。此外，相控整流在換流過程中還會使電網(wǎng)電壓變得不穩(wěn)定，由于晶閘管整流換相時存在著固有延時，因此采用閉環(huán)系統(tǒng)調(diào)節(jié)時其響應(yīng)的速度受到制約。

　　2、直流斬波調(diào)功方式，整流由六個二極管實現(xiàn)不控整流，直流部分增加一個斬控電路，其原理圖如圖3.2所示。　　

　　在斬控電路中通過調(diào)節(jié)開關(guān)器件的占空比改變供給逆變部分的直流電壓，從而改變系統(tǒng)的輸出功率，逆變器通過鎖相電路使負載工作在諧振或準(zhǔn)諧振狀態(tài)。

　　優(yōu)點：直流斬波調(diào)功采用不控整流，網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)比較高。負載部分通過鎖相電路來跟隨負載的固有頻率使得逆變器工作在諧振或準(zhǔn)諧振狀態(tài)，這樣逆變部分的開關(guān)損耗就可以降到很低。工作時負載功率因數(shù)角接近于零，對于在加熱過程中參數(shù)變化不大的工件來說通過檢測負載上的電壓或電流就能夠?qū)崿F(xiàn)較為精確的功率調(diào)節(jié)，這在某些特殊要求的場合是很有優(yōu)勢的。

　　缺點：設(shè)備復(fù)雜，控制環(huán)節(jié)增多，使整個控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。由于斬控電路的加入，會影響到整機的效率和安全性。斬波器功率器件要工作在大電流開關(guān)狀態(tài)，對器件的要求高，損耗也大。

　　二、 逆變調(diào)功方式

　　這種方法可以通過調(diào)節(jié)輸出電壓的頻率來調(diào)節(jié)負載功率因數(shù)，也可以通過調(diào)節(jié)輸出電壓的有效值的大小(調(diào)節(jié)占空比)來實現(xiàn)功率調(diào)節(jié)，原理圖如圖3.3所示。　　

　　逆變側(cè)調(diào)功即在逆變器側(cè)通過對逆變環(huán)節(jié)功率器件開通關(guān)斷的控制改變逆變器輸出電壓的參數(shù)從而實現(xiàn)對逆變器輸出功率的調(diào)節(jié)。常見的逆變調(diào)功方法主要有脈沖頻率調(diào)制法(PFM)、移相 PWM 調(diào)制法、脈沖密度調(diào)制法(PDM)、正弦脈寬調(diào)制法(SPWM)，下面分別進行介紹。采用逆變側(cè)調(diào)功方案，就可以在直流側(cè)采用不可控整流，簡化整流器控制電路，提高系統(tǒng)整體網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)，同時逆變側(cè)功率調(diào)節(jié)的響應(yīng)速度比采用直流側(cè)調(diào)節(jié)要快。由圖 3.3 可知，采用三相橋式不控整流電路，直流側(cè)僅采用一個電容濾波，逆變調(diào)功方案的主電路與直流調(diào)功方案的主電路相比要簡單，但是它增加了逆變環(huán)節(jié)控制的難度，尤其是增加了負載頻率跟蹤控制的難度。