電感負(fù)載與能量不守恒（三）
電感是儲能元件并不消耗能量，通過電感的電流落后加在其上的電壓90°，電感“消耗”的功率是無功功率。在直流供電系統(tǒng)中，如果負(fù)載是電感（理想狀況，實際狀況是電感+電阻），由于電感的儲能作用，通電以后就會在電感中儲存有磁場能量，為使電感能持續(xù)地工作下去，就必須將電感儲存的磁能轉(zhuǎn)移出去，于是，就在電路里設(shè)置了讓儲存在電感里的磁場能量返回“電源”的回饋路徑，或者是在電感上反并聯(lián)一只二極管構(gòu)成電感的自身續(xù)流通道，同時還要有轉(zhuǎn)移能量的時間。
以上所述是眾所周知的，這就引出一個問題：這個“電感儲存的能量”算什么呢？電源供出的能量又回饋給電源，“能量守恒定律”還成立嗎？
能量守恒定律是經(jīng)典物理學(xué)的“鐵律”，不遵循“能量守恒定律”，許多物理推斷都推不下去。因此也是經(jīng)典物理學(xué)的“高壓線”，誰碰這根高壓線誰就有制造“永動機(jī)”的嫌疑。但是用“能量守恒定律”是解釋不了“電感儲存的能量”算什么這個問題的，也就使得許多問題找不到答案變成荒謬的悖論。下面進(jìn)一步分別論述。
一、單相全橋電壓源逆變電路
二、家用電磁爐：以上見前文。
三、電容橋電感橋串聯(lián)諧振變流器
拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下。
圖1
在開關(guān)S1，S3，S5，S7導(dǎo)通時，在第一個1/4周期，電源E供給能量，電容C充電（儲存電場能量），同一電流也在電感L中流過，電感儲存磁場能量；在第二個1/4周期電容和電感進(jìn)行諧振，電感將儲存的磁場能量轉(zhuǎn)移給電容儲存起來。
在開關(guān)S1，S3，S5，S7關(guān)斷而開關(guān)S2，S4，S6，S8導(dǎo)通時，電容C的電壓和電源電壓同向，電容電壓和電源電壓疊加，共同向電感提供能量。電容儲存的一部分電場能量也就是“電磁能”，這充分地說明了，能量守恒定律在電磁學(xué)范疇是不成立的。
在金庸的武俠小說里，武功高手可以將內(nèi)功儲存在檀（應(yīng)該是月字旁，但Word字庫中沒有）中氣海之中，需要的時候釋放出來。純粹的電感單元就如一個手里有金飯碗的人，卻要四處化緣乞討。而含有電容和電感的電路單元，就像是一個武功高手，可以將能量儲存在電容器里，合適的時候釋放出來。
然而并不是所有的含有電容和電感的電路單元都能將電磁能如所需要的那樣釋放出來并發(fā)揮應(yīng)有的作用。比如標(biāo)準(zhǔn)的串，并聯(lián)諧振變流器就不能。
在標(biāo)準(zhǔn)的串聯(lián)諧振變流器中，由于在開關(guān)元件上反向并聯(lián)了續(xù)流二極管，變流器運行過程中，電感儲存的磁場能量是回饋給電源——實際上相當(dāng)于白白丟掉。
并聯(lián)諧振變流器拓?fù)渲?，家用電磁爐如前所述，其總熱效率達(dá)到82%以上，非常的高，從這一點上來說是成功的。但是在工業(yè)上大量應(yīng)用的“可控硅并聯(lián)諧振中頻電源”中，雖然有電容存在，而且電容的電流是負(fù)載電感的Q倍，可惜的是這Q倍的電流是用來使可控硅關(guān)斷的，也就是說可控硅關(guān)斷所消耗的功率是負(fù)載功率的Q倍，能量浪費巨大，效率低下。電感儲存的能量沒有轉(zhuǎn)移出來，更談不上利用。再加上磁部分的低效率——感應(yīng)圈上的損耗很大，所以“可控硅并聯(lián)諧振中頻電源”應(yīng)當(dāng)休矣。
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