ABCD Gönderim Hattı Parametreleri (Teori ve Örnekler)

ABCD Parametreleri Nedir?

ABCD parametreleri (ayrıca zincir veya iletim hattı parametreleri olarak da bilinir) genelleştirilmiş devre sabitleri olup, iletim hatları modellemesine yardımcı olur. Daha spesifik olarak, ABCD parametreleri, iletim hattının iki port ağ temsili kullanılır. Bu tür bir iki-port ağ devresi aşağıdaki gibidir:

Güç sistem mühendisliğinin büyük bir bölümü, elektrik enerjisinin iletimini (örneğin, üretim istasyonundan başka bir yere (örneğin, dağıtım merkezlerine veya konutlara) maksimum verimlilikle yapmakla ilgilidir.

Bu nedenle, güç sistem mühendislerinin bu gücün nasıl iletilmesiyle ilgili matematiksel modellemeyi tam olarak anlaması önemlidir. ABCD parametreleri ve iki-port modeli, bu karmaşık hesaplamaları basitleştirmek için kullanılır.

Bu matematiksel modelin doğruluğunu korumak için, iletim hatları üç türe ayrılır: kısa iletim hatları, orta uzunlukta iletim hatları ve uzun iletim hatları.

ABCD parametrelerinin formülü, iletim hattının uzunluğuna bağlı olarak değişir. Bu, bazı elektriksel olayların (örneğin, korona akımı ve Ferranti etkisi gibi) sadece uzun iletim hatlarıyla ilgili olduğunda ortaya çıktığı için gerekli bir durumdur.

İki Port Ağın ABCD Parametreleri

Adından anlaşılacağı üzere, iki-port ağ, giriş portu PQ ve çıkış portu RS'yi içerir. Herhangi bir dört terminal ağında (yani, doğrusal, pasif, ikili yönlü ağ), giriş gerilimi ve giriş akımı, çıkış gerilimi ve çıkış akımı cinsinden ifade edilebilir. Her port, dış devreye bağlanmak için 2 terminale sahiptir. Bu nedenle, esas olarak 2 port veya 4 terminal devredir ve şunları içerir:

Giriş portu PQ'ye verilmiştir.
Çıkış portu RS'ye verilmiştir.

Şimdi, iletim hattının ABCD parametreleri, devre elemanlarının doğrusal olduğu düşünülerek, besleme ve alım ucundaki gerilim ve akımlar arasında bağlantı sağlar.

Böylece, gönderen ve alan uç arasındaki belirtmelere ilişkin ilişki, aşağıdaki denklemlerle ABCD parametreleri kullanılarak verilir.

Şimdi, iletim hattının ABCD parametrelerini belirlemek için farklı durumlarda gerekli devre koşullarını uygulayalım.

Alım Ucu Açık Devrede Olduğu Zaman ABCD Parametreleri

Alım ucu açık devrede olduğu anlama gelir, yani alım ucundaki akım IR = 0.
Bu koşulu denklem (1)'e uygularsak,

Böylece, ABCD parametrelerine açık devre koşulunu uyguladığımızda, parametre A'nın, açık devre alım ucu gerilimine göre gönderen ucun gerilimi oranını verdiğini gösterir. Boyut açısından A, gerilim bölü gerilim bir orandır, bu nedenle A birimsizdir.

Aynı açık devre koşulunu, yani IR = 0'ı denklem (2)'ye uygularsak

Böylece, ABCD parametrelerine açık devre koşulunu uyguladığımızda, parametre C'nin, açık devre alım ucu gerilimine göre gönderen ucun akım oranını verdiğini gösterir. Boyut açısından C, akım bölü gerilim bir orandır, bu nedenle birimi mho'dur.

Böylece C, açık devre iletkenliği olup, şu şekilde verilir:
C = IS ⁄ VR mho.

Alım Ucu Kısa Devrede Olduğu Zaman ABCD Parametreleri

Alım ucu kısa devrede olduğu anlama gelir, yani alım ucundaki gerilim VR = 0
Bu koşulu denklem (1)'e uygularsak,
Böylece, ABCD parametrelerine kısa devre koşulunu uyguladığımızda, parametre B'nin, kısa devre alım ucunun akımına göre gönderen ucun gerilim oranını verdiğini gösterir. Boyut açısından B, gerilim bölü akım bir orandır, bu nedenle birimi Ω'dur. Böylece B, kısa devre direnç olup, şu şekilde verilir:
B = VS ⁄ IR Ω.
Aynı kısa devre koşulunu, yani VR = 0'ı denklem (2)'ye uygularsak
Böylece, ABCD parametrelerine kısa devre koşulunu uyguladığımızda, parametre D'nin, kısa devre alım ucunun akımına göre gönderen ucun akım oranını verdiğini gösterir. Boyut açısından D, akım bölü akım bir orandır, bu nedenle birimsizdir.