星三角转换

正如我们在以前的文章中看到的,为了简化电路,我们使用串联和并联电阻组合来降低电路的复杂性。除此之外,我们经常使用源变换的方法来分析电路。但这些技术并不适用于所有类型的网络。

许多电路由三个终端网络组成,如Wye (Y)或星形或tee (T)和delta或pi网络。这些网络是一个大网络的一部分,或者是自己形成的。这些网络的应用领域包括三相网络、匹配网络和电气滤波器等。这些网络被另一种叫做星-delta变换的有用技术简化了。

明星和三角洲网络

在星形连接中,元件以这样一种方式连接,所有电阻或元件的一端连接到一个公共点。通过三个电阻的排列,这个星形网络看起来像一个字母Y,因此,这个网络也被称为Wye或Y网络。这个星形连接的等效可以重画为T网络(作为一个四端网络),如下图所示。大多数电路构成了这个T形网络。

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。

达美航空网络

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星到星的变换

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。

到星形变换

变换后产生的等效星形网络和delta网络在相似端子对之间测量时具有相同的电阻。

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 +红细胞+ 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 +红细胞+ Rca ) .........................( 2)

终端B和A之间是

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

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

结合上面的1 2 3个方程,我们得到

Ra + Rb + Rc = (RabRbc + RbcRca + RcaRab) / (Rab +红细胞+ 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)

从方程4中减去方程3,得到

Rc = (Rbc Rca)/(Rab + Rbc + Rca)

这些Ra、Rb和Rc是星形网络中由delta等效电路转换而来的三个电阻值。

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,对于给定的终端,星形网络中的等效电阻等于与同一终端相连的两个电阻(在三角形中)的乘积除以三角形网络中总电阻的总和。

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例子:

考虑下图,将delta转换为星形或Wye电路,其中Ra = 20欧姆,R2 = 30欧姆,R3 = 50欧姆。

三角形到星形的例子

对于delta到星形的转换,等效电阻方程(对于这个问题)是

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

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

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

因此总电阻Rt = (R1 + R2 + R3)

= 20 + 30 + 50

= 100欧姆

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

= (20 × 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 × 20)/ 100

= 10欧姆

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明星到三角洲转型

用相同的电阻表示恒星为Ra, Rb和RC,用相同的电阻表示delta为Rab, Rbc和Rca。考虑如下图所示的电阻器星形网络,其中通过Ra电阻器的电流为

明星δ

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 =(还有Vab / Rab) +(休假/ Rac ) ..........................( 4)

将方程2的Vn值代入方程4,化简得到

Rab = Ra + Rb + ((Rab)/Rc)

Rac = Ra + Rc + ((RaRc)/Rb)

同理,星形网络中的Ib为

b = (Vb - Vn) / Rb ...........(5)

在三角洲网络中

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

通过方程5和6

(Vb - Vn) / Rb = (Vbc / Rbc) + (Vba /澳大利亚央行 ) ....................( 7)

将方程2代入方程7,化简后得到

Rbc = Rb + Rc + (RbRc)/Ra

因此,将三角网络转化为等效星形或星形网络所需的方程为

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

RbRc = RbRc + RbRc + (RbRc)/Ra

Rac = Ra + Rc + ((RaRc)/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:

考虑下图,将星形或Wye变换为三角电路,其中星形网络的电阻值为R1= 10欧姆,R2= 5欧姆,R3 = 20欧姆。

星号到变换的例子

对于星形或斜线到三角形的转换,等效电阻方程(对于这个问题)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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