一、Y参数矩阵:
1、U2(相量)=0,即右端口短路时:
I1(相量)=Y11×U1(相量)。右端的4Ω电阻被短路。
此时垂直4Ω、水平4Ω电阻端电压都为U1(相量),针对节点a,根据KCL:I1(相量)=U1(相量)/4+U1(相量)/4=0.5U1(相量)。
Y11=I1(相量)/U1(相量)=0.5。
针对节点c,根据KCL:U1(相量)/4+0.2U1(相量)+I2(相量)=0。
所以:I2(相量)=-0.45U1(相量),Y21=I2(相量)/U1(相量)=-0.45。
2、左端口短路时,U1(相量)=0.,左端4Ω电阻被短路。
右端和水平4Ω电阻电流为:U2(相量)/4,方向向下(向左)。针对节点c,根据KCL:
I2(相量)+0.2U1(相量)=U2(相量)/4+U2(相量)/4,其中U1(相量)=0。
Y22=I2(相量)/U2(相量)=1/4=1/4=0.5。
针对节点a,根据KCL:I1(相量)+U2(相量)/4=0,Y12=I1(相量)/U2(相量)=-1/4=-0.25。
所以Y矩阵为:
二、Z矩阵计算:
1、右侧开路,即I2(相量)=0。
左侧4Ω电阻电流为U1(相量)/4=0.25U1(相量),根据KCL则水平4Ω电阻电流为:I1(相量)-0.25U1(相量);再根据KCL得到右侧4Ω电阻电流为:I1(相量)-0.25U1(相量)+0.2U1(相量)=I1(相量)-0.05U1(相量)。
KVL:4×[I1(相量)-0.25U1(相量)]+4×[I1(相量)-0.05U1(相量)]=U1(相量)。
整理,得:8I1(相量)=2.2U1(相量),Z11=U1(相量)/I1(相量)=8/2.2=40/11。
显然:U2(相量)=4×[I1(相量)-0.05U1(相量)]=4I1(相量)-0.2×40I1(相量)/11=36I1(相量)/11。Z21=U2(相量)/I1(相量)=36/11。
2、左侧开路,即I1(相量)=0。
左侧的4Ω电阻和水平4Ω电阻串联,电流为:I2(相量)-U2(相量)/4+0.2U1(相量)。
所以:U2(相量)=(4+4)×[I2(相量)-U2(相量)/4+0.2U1(相量)]。
以下直接用字母代表相量:
整理,得:U2=6I2+1.6U1。
另外:U1=4× [I2(相量)-U2(相量)/4+0.2U1(相量)]=3I2+0.8U1=0.5U2。
所以:U2=6I2+1.6×0.5U2,0.2U2=6I2,Z22=U2/I2=6/0.2=30。
U1=0.5U2=0.5×(6/0.2)I2,Z12=U1/I2=15。
所以Z矩阵为:
三相异步电动机的Z、Y、Z2矩阵的计算,需要先了解电动机的相数、极数和绕组系数等参数。
对于三相异步电动机,其定子绕组通常采用Y型或Z型连接。在计算Z、Y、Z2矩阵时,需要先确定电动机的相数、极数和绕组系数等参数。
一般来说,三相异步电动机的定子绕组可以表示为3个矩阵,分别是:
Z矩阵:表示定子绕组的分布系数矩阵,其中每个元素Zi,j表示第i个线圈和第j个线圈之间的分布电容系数。
Y矩阵:表示定子绕组的互感系数矩阵,其中每个元素Yi,j表示第i个线圈和第j个线圈之间的互感系数。
Z2矩阵:表示定子绕组的自感系数矩阵,其中每个元素Zi,i表示第i个线圈的自感系数。
这些矩阵的计算公式如下:
Z矩阵的计算公式: Zi,j = Ki * Li / d 其中,Ki表示分布电容系数,Li表示线圈的电感,d表示线圈之间的距离。
Y矩阵的计算公式: Yi,j = Ki * Li * Li / d * d 其中,Ki表示互感系数,Li表示线圈的电感,d表示线圈之间的距离。
Z2矩阵的计算公式: Zi,i = Ki * Li * Li / d * d 其中,Ki表示自感系数,Li表示线圈的电感,d表示线圈之间的距离。
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