• Product
  • Suppliers
  • Manufacturers
  • Solutions
  • Free tools
  • Knowledges
  • Experts
  • Communities
Search


Parametri T: Šta su to? (Primeri Problemi i Kako Pretvoriti Parametre T u Druge Parametre)

Electrical4u
Polje: Osnovna elektronika
0
China

šta su t parametri

Šta su T parametri?

T parametri se definišu kao parametri transmisione linije ili ABCD parametri. U dvoportnom mrežnom sistemu, port-1 se smatra pošiljačkim krajem, a port-2 primajućim krajem. U narednoj dijagramu mreže, terminali porta-1 predstavljaju ulazni (pošiljački) port. Slično tome, terminali porta-2 predstavljaju izlazni (primajući) port.



t parametar u dvoportnom mrežnom sistemu

T parametar u dvoportnom mrežnom sistemu


Za gore navedeni dvoportni mrežni sistem, jednačine T parametara su;


(1) \begin{equation*} V_S=AV_R + BI_R \end{equation*}



(2) \begin{equation*} I_S=CV_R + DI_R \end{equation*}


Где;

VS = напон на почетном крају напона
IS = струја на почетном крају струје
VR = напон на пријемном крају
IR = струја на пријемном крају

Ови параметри се користе за математичко моделирање преносне линије. Параметри A и D су без јединице. Јединица параметара B и C су ом и мхо, редом.


  \[ \begin{bmatrix} V_S \\ I_S \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} A & B \\ C & D \end{bmatrix} \begin{bmatrix} V_R \\ I_R \end{bmatrix} \]


Да бисмо пронашли вредности T-параметара, потребно је отворити и скратити пријемни крај. Када је пријемни крај отворен, струја на пријемном крају IR је нула. Унесите ову вредност у једначине и добићете вредности параметара A и C.


  \[ I_R=0 \]




uslov otvorenog kruga


Iz jednačine-1;


  \[ V_S=AV_R + B(0) \]



  \[ V_S=AV_R \]



  \[ A = \left \frac{V_S}{V_R} \right|_ {I_R=0} \]


Из једначине-2;


  \[ I_S = CV_R + D(0) \]



  \[ I_S = CV_R \]



  \[ C = \left \frac{I_S}{V_R} \right|_ {I_R=0} \]


Kada je prijemni kraj kratkospojen, napon na prijemnim terminalima VR je nula. Stavljanjem ove vrednosti u jednačinu, možemo dobiti vrednosti parametara B i D.


  \[ V_R = 0\]




uslovi kratkog spoja


Iz jednačine-1;


  \[ V_S=A(0) + BI_R \]



  \[ V_S = BI_R \]



  \[ B = \left \frac{V_S}{I_R} \right|_ {V_R=0} \]


Из једначине-2;


  \[ I_S=C (0) + DI_R \]



  \[ I_S = DI_R \]



  \[ D = \left \frac{I_S}{I_R} \right|_ {V_R=0}\]


Rešen primer problema T parametara

Pretpostavimo da je impedanca povezana između pošiljačkog i primajućeg kraja, kao što je prikazano na sledećoj slici. Pronađite T-parametre date mreže.



t parameter example

Primer T-parametara


Ovde, struja na pošiljačkom kraju je ista kao i struja na primajućem kraju.


  \[ I_S = I_R \]



(3) \begin{equation*} I_S = (0)V_R + (1) I_R \end{equation*}


Sada, primenjujemo KVL na mrežu,


  \[ V_S = V_R + I_S Z_1 \]



  \[ V_S = V_R + I_R Z_1 \]



(4) \begin{equation*} V_S = (1)V_R + (Z_1) I_R \end{equation*}


Uporedite jednačinu-1 i 4;


  \[ A = 1, \, B = Z_1 \]


Uporedite jednačine 2 i 3;


  \[ C = 0, \, D = 1 \]


T parametri prijenosne linije

Prema dužini linije, prijenosne linije su klasifikovane kao;

  • Kratka prijenosna linija

  • Srednja prijenosna linija

  • Duga prijenosna linija

Sada određujemo T parametre za sve vrste prijenosnih linija.

Kratka prijenosna linija

Linija prijenosa koja ima dužinu manju od 80km i naponsku razinu manju od 20kV smatra se kratkom linijom prijenosa. Zbog male dužine i niže naponske razine, kapacitet linije se zanemaruje.

Stoga, prilikom modeliranja kratke linije prijenosa, uzimamo u obzir samo otpor i indukciju. Graficki prikaz kratke linije prijenosa dat je na sledecoj slici.



t parameter of short transmission line

T-parametri kratke linije prijenosa


Gdje,
IR = Struja na primajućem kraju
VR = Napon na primajućem kraju
Z = Opterećenje
IS = Struja na pošiljačkom kraju
VS = Napon na pošiljačkom kraju
R = Otpor linije
L = Induktivnost linije

Kada struja prođe kroz liniju prijenosa, pad napona IR nastaje na otporu linije, a pad napona IXL nastaje na induktivnom reaktancu.

Iz prethodne mreže, struja na pošiljačkom kraju je ista kao struja na primajućem kraju.


  \[ I_S = I_R \]



  \[ V_S = V_R + I_R Z \]


Sada uporedite ove jednačine sa jednačinama T-parametara (jednačina 1 i 2). I dobijamo vrednosti parametara A, B, C i D za kratku transmisivnu liniju.


  \[ A = 1, B = Z, C = 0, D = 1 \]


Srednja transmisivna linija

Transmisivna linija dužine od 80 km do 240 km i naponskog nivoa od 20 kV do 100 kV smatra se srednjom transmisivnom linijom.

U slučaju srednje transmisivne linije, ne možemo zanemariti kapacitet. Moramo uzeti u obzir kapacitet prilikom modeliranja srednje transmisivne linije.

Prema položaju kapaciteta, srednje transmisivne linije su klasifikovane na tri metoda;

  • Metod kondenzatora na kraju

  • Nominalni T metod

  • Nominalni π metod

Metod kondenzatora na kraju

U ovom metodu, kapacitet linije se smatra grupisanim na kraju prijenosne linije. Graficki prikaz metoda kondenzatora na kraju prikazan je na sledecoj slici.



t parameter of end condenser method

T-parametri metoda kondenzatora na kraju


Gdje;
IC = Struja kondenzatora = YVR

Iz gornje slike,


  \[ I_S = I_C + I_R \]



(5) \begin{equation*} I_S = Y V_R + I_R \end{equation*}


Применом KVL, можемо написати;


  \[ V_S = V_R + Z I_S \]



  \[ V_S = V_R + Z (I_C + I_R) \]



  \[ V_S = V_R + Z (Y V_R + I_R) \]



  \[ V_S = V_R + Z Y V_R + Z I_R \]



(6) \begin{equation*} V_S = V_R (1 + ZY) + Z I_R \end{equation*}


Sada, uporedite jednačine-5 i 6 sa jednačinama T parametara;


  \[ A = 1 + ZY, \; B = Z , \;  C = Y , \;  D = 1\]


Nominalni T metod

U ovom metodu, kapacitet linije se smješta na sredini prijenosne linije. Grafički prikaz Nominalnog T metoda dat je na sljedećoj slici.



t parameter of nominal t method

T parametri Nominalnog T metoda


Gdje,
IC = Struja kondenzatora = YVC
VC = Napon kondenzatora


  \[ V_S = V_C + I_S \frac{Z}{2} \]



  \[ V_C = V_R + I_R \frac{Z}{2} \]


Prema KCL;


  \[ I_S = I_R + I_C \]



  \[ I_S = I_R + Y V_C \]



  \[ I_S = I_R + Y (V_R + I_R \frac{Z}{2}) \]



  \[ I_S = I_R + Y V_R + Y I_R \frac{Z}{2}) \]



(7) \begin{equation*} I_S = Y V_R + I_R (1 + \frac{YZ}{2}) \end{equation*}


Sada,


  \[ V_S = V_R + I_R \frac{Z}{2} + I_S \frac{Z}{2} \]



  \[ V_S = V_R + I_R \frac{Z}{2} + \frac{Z}{2} \left[ YV_R + I_R (1 + \frac{YZ}{2}) \right] \]



  \[ V_S = V_R + I_R \frac{Z}{2} + \frac{Z}{2} YV_R + \frac{Z}{2} I_R (1 + \frac{YZ}{2}) \]



(8) \begin{equation*} V_S = V_R \left( 1 + \frac{YZ}{2} \right) + I_R \left( Z + \frac{YZ^2}{4} \right) \end{equation*}


Sada, uporedimo jednačine-7 i 8 sa jednačinama T parametara i dobijamo,


  \[ A = 1 + \frac{YZ}{2} \]



  \[ B = Z(1+\frac{YZ}{4}) \]



  \[ C = Y \]



  \[ D = 1 + \frac{YZ}{2} \]


Nominal π metoda

U ovoj metodi, kapacitet prijenosne linije podeljen je na polovine. Jedna polovina se postavlja na pošiljačkom kraju, a druga polovina na primateljskom kraju. Grafički prikaz nominalne π metode dat je na sledećoj slici.



t parameter of nominal pi method

T-parametri nominalne π metode



  \[ I_S = I_1 + I_{C2} \]



  \[ I_1 = I_R + I_{C1} \]



  \[ I_{C1} = \frac{Y}{2} V_R \; and \; I_{C2} = \frac{Y}{2} V_S \]


Iz prethodnog slika možemo napisati;


  \[ V_S = V_R + I_1 Z \]



  \[ V_S = V_R + (I_R + I_{C1}) Z \]



  \[ V_S = V_R + Z (I_R + \frac{Y}{2} V_R) \]



  \[ V_S = V_R + Z I_R + Z \frac{Y}{2} V_R \]



(9) \begin{equation*} V_S = V_R \left(1 + \frac{YZ}{2} \right) + Z I_R \end{equation*}


Sada,


  \[ I_S = I_1 + I_{C2} \]



  \[ I_S = (I_R + I_{C1}) + I_{C2} \]



  \[ I_S = I_R + \frac{Y}{2} V_R + \frac{Y}{2} V_S \]


Umetnite vrednost VS u ovu jednačinu,


  \[ I_S = I_R + \frac{Y}{2} V_R + \frac{Y}{2} \left[ V_R \left(1 + \frac{YZ}{2} \right) + Z I_R \right] \]



  \[ I_S = I_R + \frac{Y}{2} V_R + \frac{Y}{2} (1 + \frac{YZ}{2}) V_R + \frac{Y}{2} I_R Z \]



(10) \begin{equation*} I_S = I_R \left[ 1 + \frac{YZ}{2} \right] + Y V_R \left[ 1 + \frac{YZ}{4} \right] \end{equation*}


Upoređivanjem jednačina-9 i 10 sa jednačinama T parametara, dobijamo;


  \[ A = 1 + \frac{YZ}{2} \]



  \[ B = Z \]



  \[ C = Y \left( 1 + \frac{YZ}{4} \right) \]



  \[ D = 1 + \frac{YZ}{2} \]


Dugačka prijenosna linija

Dugačka prijenosna linija modelirana je kao distribuirana mreža. Ne može se smatrati koncentriranom mrežom. Distribuirani model dugačke prijenosne linije prikazan je na sljedećoj slici.



t parameter of long transmission line

T-parametar dugačke prenosne linije


Dužina linije je X km. Za analizu prenosne linije razmatramo mali deo (dx) linije. I to je prikazano na sledećoj slici.



long transmission line t parameter


Zdx = serijski impedans
Ydx = šuntovski impedans

Napon se povećava sa dužinom. Dakle, porast napona je;


  \[ dV = IZdx \]



  \[ \frac{dV}{dx} = IZ \]


Slično, struja koju povlači element je;


  \[ dI = VYdx \]



  \[ \frac{dI}{dx} = VY \]


Diferenciranjem gornjih jednačina;


  \[ \frac{d^2V}{dx^2} = Z \frac{dI}{dx} = ZVY \]


Opšte rešenje gornje jednačine je;


  \[ V = K_1 cosh(x\sqrt{YZ}) + K_2 sinh(x \sqrt{YZ}) \]


Sada, diferencirajte ovu jednačinu u odnosu na X,


  \[ \frac{dv}{dx} = K_1 \sqrt{YZ} sinh(x\sqrt{YZ}) + K_2 \sqrt{YZ} cosh(x\sqrt{YZ}) \]



  \[ IZ = K_1 \sqrt{YZ} sinh(x\sqrt{YZ}) + K_2 \sqrt{YZ} cosh(x\sqrt{YZ}) \]



  \[ I = \sqrt{\frac{Y}{Z}} \left[ K_1 sinh(x\sqrt{YZ}) + K_2 cosh(x\sqrt{YZ}) \]


Sada treba da pronađemo konstante K1 i K2;

Za to pretpostavimo;


  \[ x=0, \; V=V_R, \; I=I_R \]


Unosimo ove vrednosti u gornje jednačine;


  \[ V_R = K_1 cosh 0 + K_2 sinh 0 \]



  \[ V_R = K_1 + 0 \]



  \[ K_1 = V_R \]



  \[ I_R = \sqrt{\frac{Y}{Z}} \left[ K_1 sinh 0 + K_2 cosh 0 \right] \]



  \[ I_R = \sqrt{\frac{Y}{Z}} [0+K_2] \]



  \[ K_2 = \sqrt{\frac{Z}{Y}} \]


Dakle,


  \[ V_S = V_R cosh (x\sqrt{YZ}) + \sqrt{\frac{Z}{Y}} I_R sinh (x\sqrt{YZ}) \]



  \[ I_S = \sqrt{\frac{Y}{Z}} V_R sinh (x\sqrt{YZ}) + I_R cosh (x\sqrt{YZ}) \]



  \[Z_C = \sqrt{\frac{Z}{Y}} \, and \, \gamma = \sqrt{YZ} \]


Gde je,

ZC = Karakteristični otpor
ɣ = Konstanta propagacije


  \[ V_S = V_R cosh \gamma x + I_R Z_C sinh \gamma x \]



  \[ I_S = \frac{V_R}{Z_C} sinh \gamma x + I_R cosh \gamma x \]


Uporedite ove jednačine sa jednačinama T-parametara;


  \[A=cosh \gamma x\]



  \[B=Z_C sinh \gamma x \]



  \[C=\frac{sinh \gamma x}{Z_C} \]



  \[D=\cos \gamma x \]


Pretvaranje T parametara u druge parametre

Možemo pronaći druge parametre iz jednačina T parametara. Da bismo to uradili, potrebno je da nađemo skup jednačina drugih parametara u funkciji T parametara.

Posmatrajmo generalizovanu mrežu sa dva priključka kao što je prikazano na slici ispod.


conversion of t parameters to other parameters


Na ovoj slici promenjen je smer struje na prijemnom kraju. Stoga uzimamo u obzir nekoliko promena u jednačinama T parametara.


  \[ V_S = V_1, \; V_R = V_2, \; I_S = I_1, \; I_R = -I_2, \]


Jednačine T parametara su;


(11) \begin{equation*} V_1 = AV_2 - BI_2 \end{equation*}



(12) \begin{equation*} I_1 = CV_2 - DI_2 \end{equation*}


T parametri u Z parametre

Sledeći skup jednačina predstavlja Z parametre.


(13) \begin{equation*} V_1 = Z_{11}I_1 + Z_{12}I_2 \end{equation*}



(14) \begin{equation*} V_2 = Z_{21}I_1 + Z_{22}I_2 \end{equation*}


Sada ćemo pronaći jednačine parametara Z u terminima parametara T.


  \[ CV_2 = I_1 + DI_2 \]



(15) \begin{equation*} V_2 = \frac{1}{C}I_1 + \frac{D}{C} I_2 \end{equation*}


Sada uporedite jednačinu-14 sa jednačinom-15


  \[Z_{21} = \frac{1}{C}, \quad Z_{22} = \frac{D}{C} \]


Sada,


  \[ V_1 = A \left[ \frac{1}{C} I_1 + \frac{D}{C}I_2 \right] - BI_2 \]



  \[ V_1 = \frac{A}{C} I_1 + \frac{AD}{C}I_2 - BI_2 \]



(16) \begin{equation*} V_1 = \frac{A}{C}I_1 + \left( \frac{AD-BC}{C} \right) I_2 \end{equation*}


Uporedite jednačinu-13 sa jednačinom-16;


  \[Z_{11} = \frac{A}{C}, \quad Z_{12} = \frac{AD-BC}{C} \]


T parametar u Y parametre

Skup jednačina Y parametara je;


(17) \begin{equation*} I_1 = Y_{11}V_1 + Y_{12}V_2 \end{equation*}



(18) \begin{equation*} I_2 = Y_{21}V_1 + Y_{22}V_2 \end{equation*}


Iz jednačine-12;


  \[DI_2 = CV_2 - I_1 \]



  \[ I_2 = \frac{C}{D}V_2 - \frac{1}{D}I_1 \]


Umetnite ovu vrednost u jednačinu-11;


  \[ V_1 = AV_2 - B \left[ \frac{C}{D}V_2 - \frac{1}{D}I_1 \right] \]



  \[ V_1 = AV_2 -\frac{BC}{D}V_2 + \frac{B}{D}I_1 \]



  \[ V_1 = V_2 \left[ \frac{AD-BC}{D} \right] +\frac{B}{D}I_1 \]



  \[ \frac{B}{D}I_1 = V_1 - V_2 \left[ \frac{AD-BC}{D} \right] \]



(19) \begin{equation*} I_1 = \frac{D}{B}V_1 - \frac{BC-AD}{B}V_2 \end{equation*}


Uporedite ovu jednačinu sa jednačinom-17;


  \[Y_{11} = \frac{D}{B}, \quad Y_{12} = \frac{BC-AD}{B} \]


Iz jednačine 11;


  \[BI_2 = AV_2 - V_1 \]



(20) \begin{equation*} I_2 = \frac{A}{B} V_2 - \frac{1}{B}V_1 \end{equation*}


Uporedite ovu jednačinu sa jednačinom 18;


  \[ Y_{21} = \frac{-1}{B}, \quad Y_{22} = \frac{A}{B} \]


T parametar u H parametre

Skup jednačina H parametara je;


(21) \begin{equation*} V_1 = H_{11}I_1 + H_{12}V_2 \end{equation*}



(22) \begin{equation*} I_2 = H_{21}I_1 + H_{22}V_2 \end{equation*}


Iz jednačine-12;


  \[ DI_2 = CV_2 - I_1 \]



(23) \begin{equation*} I_2 = \frac{C}{D} V_2 - \frac{1}{D}I_1 \end{equation*}


Uporedite ovu jednačinu sa jednačinom-22;


  \[H_{21} = \frac{-1}{D}, \quad H_{22} = \frac{C}{D} \]



  \[ V_1 = AV_2 - B \left[ \frac{C}{D} V_2 - \frac{1}{D}I_1 \right] \]



  \[ V_1 = AV_2 - \frac{BC}{D}V_2 + \frac{B}{D}I_1 \]



(24) \begin{equation*} V_1 = V_2 \left[ \frac{AD-BC}{D} \right] +  \frac{B}{D}I_1 \end{equation*}



  \[ H_{11} = \frac{B}{D}, \quad H_{12} = \frac{AD-BC}{D} \]

Izjava: Poštujte original, dobre članke vredno je deliti, ako postoji kršenje autorskih prava molimo da kontaktirate za brisanje.

Dajte nagradu i ohrabrite autora
Preporučeno
Pošalji upit
Преузми
Preuzmi IEE Business aplikaciju
Koristite IEE-Business aplikaciju za pronalaženje opreme dobijanje rešenja povezivanje sa stručnjacima i učešće u industrijskoj saradnji bilo kada i bilo gde potpuno podržavajući razvoj vaših projekata i poslovanja u energetskom sektoru