Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Start_main1a.pdf
Скачиваний:
385
Добавлен:
09.02.2015
Размер:
15.21 Mб
Скачать

Соотношения типа (7.35), как и выражения (7.22), (7.23) называются форму­ лами перехода (см. приложение 3). Определители каждой из систем основных уравнений также могут быть выражены через определители или коэффициенты других систем уравнений (см. приложение 4).

Методы определения первичных параметров неавтономных проходных четырехполюсников

Первичные параметры проходных четырехполюсников, как и первичные пара метры любых неавтономных многополюсников, могут быть определены в соответ ствии с их физическим смыслом по результатам опытов холостого хода и короткого замыкания.

Пример7.12. Найдем А параметры Г образного четырехполюсника, схема которого приведена на рис. 7.16, а.

ры

Как следует из основных уравнений четырехполюсника в форме А 7.32 , парамет

/ |

и

/

|

определяются в режиме холостого хода рис. 7.16, б ,

а параметры

/ |

и

 

/ |

— в режиме короткого замыкания на зажи

мах 2—2' рис. 7.16, в . Из схем, приведенных на рис. 7.16, б, в, видно, что в режиме холостого хода

;

⁄ ,

а в режиме короткого замыкания

⁄ ;

1⁄

1⁄

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 7.16. К примеру 7.12

 

Используя полученные соотношения, находим

 

,

 

 

1;

 

;

 

 

1⁄

или

 

1

.

1

 

1

 

 

 

 

1⁄

 

 

Пример7.13. Определим H параметры Г образного четырехполюсника, схема кото

рого изображена на рис. 7.17, а.

 

 

 

 

 

 

Из основных уравнений четырехполюсника в форме H 7.30 следует, что парамет

ры четырехполюсника

/ |

и

 

/ |

определяются в режиме коротко

614

го замыкания на зажимах 2—2', а параметры

/ |

 

 

и

/ |

 

― в режиме

холостого хода на зажимах 1—1'.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 7.17. К примеру 7.13

Выполняя расчетным путем опыты короткого замыкания на зажимах

2 2 рис. 7.17, б и холостого хода на зажимах 1 1 рис. 7.17, в находим матрицу H параметров рассматриваемого четырехполюсника:

1

1 1⁄ .

Пример7.14. Найдем Z параметры симметричного мостового четырехполюсника рис. 7.18, а .

 

Рис. 7.18. К примеру 7.14

 

 

7.29 , не

Анализируя основную систему уравнений четырехполюсника в форме Z

трудно установить, что параметры

/ |

и

/ |

определяются в ре

жиме холостого хода на зажимах 2—2' рис. 7.18, б , а параметры

/ |

и

/| — в режиме холостого хода на зажимах 1—1' 7.18, в .

Врежиме холостого хода на зажимах 2—2'

2

;

⁄2,

а в режиме холостого хода на зажимах 1—1'

⁄2,

2

;

откуда

 

⁄2;

⁄2

 

 

⁄2;

⁄2 .

Данный метод определения первичных параметров проходных четырехполюс ников является наиболее универсальным и широко используется на практике. В то же время процесс нахождения первичных параметров проходных четырехполюсни ков во многих случаях может быть существенно, упрощен за счет использования ря

615

да других, менее общих методов. В частности, если для рассматриваемого четырех полюсника известны первичные параметры, образующие систему любого типа, то для нахождения первичных параметров любого другого типа целесообразно вос пользоваться формулами перехода.

Пример7.15. Определим А параметры Г образного четырехполюсника см. 7.17, а .

Используя известные значения H параметров данного четырехполюсника см. пример 7.13 и применяя формулы перехода см. приложение 2 , находим

∆ ⁄

1

;

;

 

1⁄

;

1⁄

1.

Пример7.16. Определим A параметры симметричного мостового четырехполюсни ка, рассмотренного в примере 7.14.

Используя формулы перехода, получаем

2

;

∆ ⁄

 

;

1⁄

 

2⁄

 

;

⁄ .

Первичные параметры несложных четырехполюсников могут быть найдены путем преобразования соответствующих уравнений электрического равновесия не посредственно к одной из форм записи основных уравнений четырехполюсника

(7.28) — (7.33).

Пример7.17. Найдем A параметры идеального трансформатора см. рис. 2.61 . Токи и напряжения первичной и вторичной обмоток идеального трансформатора связаны соот ношениями 2.190 , представляющими собой не что иное, как основные уравнения транс форматора в форме A. Сравнивая уравнения 2.190 и 7.32 получаем

1⁄0; ; 0 .

Пример7.18. Определим Z параметры четырехполюсника рис. 7.19, а. Подключая к зажимам 1—1' и 2—2' источники напряжения , и составляя систему урав нений электрического равновесия полученной цепи рис. 7.19, б по методу контурных то ков

616

Рис. 7.19. К примеру 7.18

;

,

получаем

;

,

где , . Следовательно,

;

; .

Если для какого либо многополюсника известна неопределенная матрица про водимостей или сопротивлений, то параметры проходного четырехполюсника, ко торый получается из данного многополюсника при определенном выборе пар вход ных и выходных зажимов, могут быть получены с использованием ранее рассмот ренных свойств неопределенных матриц первичных параметров неавтономных многополюсников.

Пример7.19. Определим Y параметры проходного четырехполюсника, схема кото рого изображена на рис. 7.20.

Рис. 7.20. К примеру 7.19

Сравнивая схемы, приведенные на рис. 7.20 и 7.5, а, устанавливаем, что проходной четырехполюсник исследуемого типа получается из многополюсника, рассмотренного в примере 7.1 при 0 и . Следовательно, матрица Y параметров проходного четы рехполюсника может быть найдена из неопределенной матрицы проводимостей многопо люсника путем вычеркивания строки и столбца, соответствующих выводу 3, и замены S на

Y4:

;

; .

Пример7.20. У неавтономного многополюсника рис 7.21, а выделены две пары зажимов: 1―5 и 2―3. Найдем Z параметры полученного проходного четырехполюсника рис 7.21, б по известной матрице сопротивлений исходного многополюсника*:

*Все величины, относящиеся к исходному многополюснику, выделены звездочкой

617

.

Из сравнения рис.7.21, а и б видно, что проходной четырехполюсник получается из многополюсника путем размыкания сторон 2, 4 и 5. Матрицу Z параметров многополюсника с разомкнутыми сторонами найдем из неопределенной матрицысопротивлений после вы черкивания столбцов и строк, соответствующих разомкнутым сторонам:

,

,

.

Основная система уравнений многополюсника с разомкнутыми сторонами 2, 4, 5 имеет вид

,

.

Рис. 7.21. К примеру 7.20 Учитывая соотношения между токами и напряжениями проходного четырехполюс

ника и исходного многополюсника с разомкнутыми сторонами

;

;

;

, получаем

 

 

 

;

 

 

 

,

 

 

 

откуда

 

 

 

.

 

 

 

Первичные параметры линейного неавтономного проходного четырехполюс ника могут быть выражены через элементы матриц контурных сопротивлений или узловых проводимостей. Рассмотрим произвольный линейный неавтономный про ходной четырехполюсник (рис. 7.22). Используя теорему компенсации, заменим вет ви, подключенные к зажимам 1—1' и 2—2', идеальными источниками напряжения

, . Выберем дерево полученной цепи таким образом, чтобы ветви, содержащие источники напряжения, не вошли в состав ветвей дерева. Пронумеруем

618

независимые контуры так, чтобы контур, в состав которого входит источник был первым, а контур с источником — вторым (общее число главных контуров равно n). В связи с тем, что рассматриваемый четырехполюсник неавтономный и, следова тельно, не содержит неуправляемых источников энергии, контурные ЭДС всех кон

туров, кроме первого и второго, равны нулю (

,

,

0).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 7.22. К определению Y параметров четырехполюсника через элементы матрицы кон турных сопротивлений

Составляя систему контурных уравнений цепи и решая ее относительно токов

первого

и второго

⁄∆

, контуров, получаем

⁄∆;

 

 

⁄∆

⁄∆

7.36

 

⁄∆

⁄∆

⁄∆

⁄∆.

Из уравнений (7.36) и (7.28) следует, что Y параметры произвольного линейно го неавтономного проходного четырехполюсника могут быть выражены через оп ределитель и алгебраические дополнения элементов ij системы контурных урав нений четырехполюсника:

⁄∆;

⁄∆;

7.37

⁄∆;

⁄∆.

Аналогичным образом, применяя метод узловых напряжений, Z параметры не автономного проходного четырехполюсника могут быть найдены через определи тель и алгебраические дополнения элементов ij матрицы узловых проводимо стей:

⁄∆;

⁄∆;

7.38

⁄∆;

⁄∆.

Используя соотношения (7.37), (7.38) и формулы перехода (см. приложе­ ние 2), любой из первичных параметров проходного четырехполюсника можно выразить либо через элементы матрицы контурных сопротивлений, либо че­ рез элементы матрицы узловых проводимостей этого четырехполюсника.

Рассмотренный метод не нашел широкого применения для практического оп ределения первичных параметров четырехполюсников, однако является удобным при исследовании общих свойств матриц первичных параметров проходных четы рехполюсников. В частности, анализируя выражения (7.37) и (7.38), можно устано

619

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]