星三角洲转型

正如我们在以前的文章中看到的那样,为了简化电路,我们使用的串联和并联电阻组合来降低电路复杂性。此外,对于这些,我们经常使用源转换方法来分析电路。但这些技术不适用于所有类型的网络。

许多电路包括三个终端网络,例如Wye(Y)或星形或TEE(T)和三角洲或PI网络。这些网络是大型网络的一部分,或者自己发生。这些网络的应用领域包括三相网络,匹配的网络和电滤波器等。这些网络是使用另一种称为Star-Delta转换的有用技术来简化的网络。

明星和三角洲网络

在星连接中,组件以这样的方式连接,即所有电阻器或组件的一端连接到共点。通过三个电阻的布置,这个星形网络看起来像一个字母表,这个网络也称为Wye或Y网络。相当于该星连接可以重新绘制为T网络(作为四个终端网络),如下图所示。大多数电路都构成了该T表格网络。

星球网络

在三角形连接中,每个组件或线圈的终点连接到另一个组件或线圈的起点。它是一个连接到形成三角形的三个组件的系列连接。该名称表示连接看起来像字母表(Δ)。可以重新触发等效的增量网络,看起来像符号PI(或四个终端网络),如图所示。因此,该网络也可以称为PI网络。

三角洲网络

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三角洲到明星转型

当类似的终端对具有相同的阻抗时,可以实现来自Star-Delta或Delta-star的转换。该转换通过消除节点来产生等效网络。

让我们讨论Delta转换为明星。考虑到RAB,RBC和RCA是三角洲网络中的三个串联电阻,RA和RB和RC是星际网络中的三个电阻。

三角洲到明星转型

当在类似的端子对之间测量时,在转换和Delta网络之后产生的等效星形网络将具有相同的电阻。

考虑上述图,其中端子A和C之间的等效电阻是

RA + RC = RCA ||(RAB + RBC)

RA + RC = RCA *(RAB + RBC)/(RAB + RBC + RCA).......................(1)

端子C和B之间的等效电阻是

RB + RC = RBC ||(Rab + RCA)

RB + RC = RBC *(RAB + RCA)/(RAB + RBC + RCA)........................(2)

终端B和A之间是

RB + RA = RAB ||(RCA + RBC)

RB + Ra = Rab *(RCA + RBC)/(RAB + RBC + RCA)........................(3)

通过组合以上1,2和3方程,我们得到

RA + RB + RC =(RABRBC + RBCRCA + RCarab)/(RAB + RBC + RCA)...............(4)

通过从等式4中减去等式2我们得到

RA =(RAB RCA)/(RAB + RBC + RCA)

从等式4中减去等式1我们得到

RB =(RAB RBC)/(RAB + RBC + RCA)

从等式4中减去等式3我们得到

RC =(RBC RCA)/(RAB + RBC + RCA)

这些RA,RB和RC是从Delta等效电路转换的星形网络中的三个电阻值。

RA =(RAB RCA)/(RAB + RBC + RCA)

RB =(RAB RBC)/(RAB + RBC + RCA)

RC =(RBC RCA)/(RAB + RBC + RCA)

通过观察上述三个方程,我们可以说,对于给定终端,星形网络中的等效电阻等于连接到同一终端的两个电阻(在Δ中的乘积除以Delta网络中的总电阻之和。

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例子:

考虑下面的图形以将增量转换为明星或Wye电路,其中值Ra = 20欧姆,R2 = 30欧姆和R3 = 50欧姆。

三角洲到星星例子

对于星光转换的三角洲相当于电阻方程(对于这个问题)是

Ra =(R1 R2)/(R1 + R2 + R3)

RB =(R2 R3)/(R1 + R2 + R3)

RC =(R1 R3)/(R1 + R2 + R3)

因此总阻力,RT =(R1 + R2 + R3)

= 20 + 30 + 50

= 100欧姆

Ra =(R1 R2)/(R1 + R2 + R3)

=(20 x 30)/ 100

= 6欧姆

类似地RB =(R2 R3)/(R1 + R2 + R3)

=(30 x 50)/ 100

= 15欧姆

和RC =(R1 R3)/(R1 + R2 + R3)

=(50 x 20)/ 100

= 10欧姆

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明星到三角洲转型

使用与RA,RB和RC的恒星的电阻相同的电阻和δ作为RAB,RBC和RCA的Δ。考虑下面所示的电阻器的星形网络,其中通过RA电阻的电流是给出的

明星到三角洲

ia =(va - vn)/ ra .........(1)

通过在星形网络中的节点N应用KCL然后我们得到

(VA - VN)/ RA +(VB - VN)/ RB +(VC - VN)/ RC

VN [(1 / Ra)+(1 / Rb)+(1 / Rc)] =(Va / Ra)+(VB / RB)+(VC / RC)

Vn = [(Va / Ra)+(Vb / Rb)+(Vc / Rc)] / [(1 / Ra)+(1 / Rb)+(1 / Rc)] ......(2)

在Delta网络电流中A的IS是

IA =(VAB / RAB)+(VAC / RAC)......(3)

从等式1和3我们得到

(va - vn)/ ra =(vab / rab)+(Vac / Rac)........................(4)

从等式2中的等式2代替VN值,并通过简化来实现

rab = ra + rb +((rarb)/ rc)

RAC = RA + RC +((RARC)/ RB)

同样的IB在星际网络中是

IB =(VB - VN)/ RB .........(5)

在三角洲网络中

IB =(VBC / RBC)+(VBA / RBA).....................(6)

通过等式5和6方程式

(VB - VN)/ RB =(VBC / RBC)+(VBA / RBA)..................(7)

通过在等式7中代替等式2和简化之后我们得到

RBC = RB + RC +((RBRC)/ RA)

因此,将Delta网络转换为等效星或WYE网络所需的等式

RAB = RA + RB +((RARB)/ RC)=(RARB + RBRC + RBRC)/ RC

RBC = RB + RC +((RBRC)/ RA)=(RARB + RBRC + RBRC)/ RA

RAC = RA + RC +((RARC)/ RB)=(RARB + RBRC + RBRC)/ RB

通过观察到上述三个方程,我们可以说,在给定的两个端子之间等效的δ电阻等于连接到那些终端的两个电阻(星形)的总和加上相同的两个电阻的产物除以剩余的或第三星反抗。

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例子:

将下面的图形视为将星形或WYE转换为Δ的达达电路,其中星形网络中的电阻值作为R1 = 10欧姆,R2 = 5欧姆和R3 = 20欧姆。

明星转型示例

对于STAR或WYE到DELTA转换,等效电阻方程(用于此问题)是

R12 = R1 + R2 +((R1R2)/ R3)

R23 = R2 + R3 +((R2R3)/ R1)

R31 = R1 + R3 +((R1R3)/ R2)

通过简化上述等式,我们得到了常见的分子术语

R1R2 + R2R3 + R1R3

= 10 x 5 + 10 x 20 + 20 x 5

= 350欧姆

然后R12 = 350 / R3

= 350/20.

= 17.5欧姆

R23 = 350 / R1

= 350/10

= 35欧姆

R31 = 350 / R2

= 350/5

= 70欧姆

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