Ici on amène
la description topologique du schéma séparé (la description du sous
schéma).
Chaque branche du schéma électrique du remplacement porte
l'information sur n'importe quel aspect physique du système et la
méthode numérique de la représentation des équations de cet aspect. On
peut présenter toutes les branches par les branches généralisées.
L'ensemble de telles branches généralisées fait le schéma élémentaire.
Puisque chaque branche généralisée c'est la branche de résistance, le
schéma élémentaire est aussi résistance :
...
L' équation matricielle des
tensions du schéma élémentaire :
Eb+eb
= zbb ∙ (ib+Ib).
(1)
où Eb - le
vecteur des tensions des branches, eb – le vecteur
des sources des tensions des branches, Ib – le
vecteur des sources du courant des branches, ib – le
vecteur des courant des branches, zbb - le tenseur
des résistances des branches.
Ici et ensuite pour tenseurs
j'utiliserai le système matriciel des désignations pour les indices.
La forme déployée
matricielle :
Ez1+ez1 |
|
|
z1 |
|
|
|
|
|
|
iz1+Iz1 |
Ez2+ez2 |
|
|
|
z2 |
|
|
|
|
|
iz2+Iz2 |
Ez3+ez3 |
= |
|
|
|
z3 |
|
|
|
∙ |
iz3+Iz3 |
Ez4+ez4 |
|
|
|
|
|
z4 |
|
|
|
iz4+Iz4 |
Ez5+ez5 |
|
|
|
|
|
|
z5 |
|
|
iz5+Iz5 |
Ez6+ez6 |
|
|
|
|
|
|
|
z6 |
|
iz6+Iz6 |
Si les branches ont mutuels
de l'inductance ou les sources commandés, la matrice zbb
a les éléments non diagonaux et est asymétrique.
Les aspects séparés (branches) du système technique se
lient à une certaine structure, en formant le schéma joint.
Nous examinerons
simples, mais les exemples assez totaux.
On examinait l'exemple
du schéma (sous-schéma):
C'est le graphe topologique
pour schéma:
Dans le
graphe topologique on peut trouver l'arbre. Les
autres branches nous appellerons comme les branches des compléments. Le
courant dans la branche du complément est égal au courant en maille.
L'arbre est montré par de grosses lignes:
Ici les branches de l'arbre : z3, z5, z4 ; les branches
des compléments: z1, z2, z6
Je fixe un
nœud de masse. Si prendre en considération qu’une paire des nœuds est
maille ouvert, alors nous recevons matrice orthogonale (le carré)
topologique les branches-mailles:
|
1 |
2 |
3 |
a |
b |
c |
z1 |
|
|
|
1 |
|
|
z2 |
|
|
|
|
1 |
|
z3 |
|
-1 |
|
1 |
-1 |
|
C = z4 |
|
|
1 |
1 |
-1 |
|
z5 |
-1 |
-1 |
|
1 |
-1 |
-1 |
z6 |
|
|
|
|
|
1 |
Alors on peut calculer
matrice topologique les branches-pair de nœuds
Аt
=
С-1 :
|
z1 |
z2 |
z3 |
z4 |
z5 |
z6 |
1 |
|
|
1 |
|
-1 |
-1 |
2 |
1 |
-1 |
-1 |
|
|
|
3 |
-1 |
1 |
|
1 |
|
|
At
= a |
1 |
|
|
|
|
|
b |
|
1 |
|
|
|
|
c |
|
|
|
|
|
1 |
Le vecteur des courants dans les équations du schéma élémentaire donne
le système initial des coordonnées. Dans ces coordonnées s'inscrit le
schéma élémentaire par les équations (1). Un nouveau
système des coordonnées est défini par les mailles et les pairs de
noeuds. La transformation des vecteurs du courant:
i=C∙i′; I=C∙I′;
Nous mettrons ces
expressions dans l'équation du schéma élémentaire (1), et ensuite nous
multiplierons de parties gauches et droites de l'expression reçue sur la
matrice transposée Сt
:
Сt
· E+
Сt
· e =
Сt
· z ∙ (С·i′+C·I′)
Finalement
E′ + e′ = z′ ∙ (i′+I′)
(2)
où
z′= Сt
∙ z ∙ C.
E′= Ct ∙ E
e′=
Сt
∙ e
(3)
La
remarque. La
puissance dans un nouveau système des coordonnées reste invariante vers
la transformation des coordonnées :
P
= E ∙ i
= E′ ∙ i′ = P'
Pour
l'exemple examiné:
|
|
|
|
|
-1 |
|
|
z1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
-1 |
|
-1 |
|
|
|
z2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
z′=Сt∙z∙C
=
|
|
|
|
1 |
|
|
· |
|
|
z3 |
|
|
|
· |
|
-1 |
|
1 |
-1 |
|
|
1 |
|
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
z4 |
|
|
|
|
|
1 |
1 |
-1 |
|
|
|
1 |
-1 |
-1 |
-1 |
|
|
|
|
|
|
z5 |
|
|
-1 |
-1 |
|
1 |
-1 |
-1 |
|
|
|
|
|
-1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
z6 |
|
|
|
|
|
|
1 |
À la
suite de la multiplication nous recevons:
|
|
1 |
2 |
3 |
a |
b |
c |
|
1 |
z5 |
z5 |
|
- z5 |
z5 |
z5 |
|
2 |
z5 |
z5 + z3 |
|
- z5 - z3 |
z5 + z3 |
z5 |
z′= |
3 |
|
|
z4 |
z4 |
- z4 |
|
|
a |
- z5 |
- z5 - z3 |
z4 |
z5 + z4 + z3 + z1 |
- z5 - z4 - z3 |
- z5 |
|
b |
z5 |
z5 + z3 |
- z4 |
- z5 - z4 - z3 |
z5 + z4 + z3 + z2 |
z5 |
|
c |
z5 |
z5 |
|
- z5 |
z5 |
z6 + z5 |
Si introduire les
désignations d'indice pour les coordonnées les mailles et les pairs de
noeuds, en conséquence par les lettres m et o,
on peut présenter l'équation matricielle du schéma (2)
sous la forme par blocs :
|
|
|
|
|
o |
m |
|
|
|
|
|
Eo |
+ |
eo |
= |
o |
zoo |
zom |
∙( |
0 |
+ |
Io |
)
(4) |
0 |
em |
m |
zmo |
zmm |
im |
Im |
Puisque la somme des tensions des branches en mailles et la somme des
courants des branches en noeuds sont égaux au zéro, les blocs
correspondants matriciels sont égaux au zéro:
Em= 0
et
io= 0.
|