Mastering Mesh Analysis for Electrical Circleshooting

כאשר מעגל מפסיק לעבוד כמתוכנן, הסיבה ניתן לקבורה בסבך של רכיבים מקושרים.ניתוח Mesh מציע גישה שיטתית, מבוססת משוואה כדי לזהות תקלות עם ביטחון. על ידי שבירת מעגל לתוך לולאות סגור וליישם את חוק וולטאז' של קירצ'וף (KVL), טכנאים יכולים לחשב זרמים צפויים ולהשוות אותם עם ערכים נמדדים כדי לזהות, קצרים, או חלקיים כושלים זה באמצעות תאוריה מתקדמת, דרך שיטות ניתוח, הופך את האנליסט מתקדם, לניסוח, לשיטות, לשיטות, לשיטות, לשיטות, ולפתור שיטות ניתוח, לשיטות, לשיטות, לשיטות, כדי לפתור שיטות ניתוח מתקדמות, כדי לפתור בעיות, כדי לפתור בעיות מתקדמות, ולפתור שיטות ניתוח, כדי לפתור בעיות.

תוצאות של Mesh Analysis

מה זה מאפר?

מאפר הוא לולאה סגורה שאינה מכילה שום לולאה אחרת בתוכו. במעגל התכנון (אחד נמשך ללא מעבר חוטים), כל אחד "חלון" הוא מיש.לדוגמה, מעגל עם שני מתנגדים בסדרה ומקור מתח יוצר מרש אחד; הוספת ענף מקביל יוצר מאפר שני.

חוק הוולפלקס של קירשוף במיש

KVL קובע כי הסכום האלגברי של כל המתח טיפות סביב כל לולאה סגורה שווה אפס. בניתוח mesh, אתה חוצה את הלולאה בכיוון נבחר (בדרך כלל שעון חכם) ורווחי מתח (חיוביים) טיפות (שלילי) כפי שאתה חוצה מתנגדים, מקורות, ואלמנטים אחרים.התוצאה היא משוואה ליניארית עבור כל אחד מהם.

לסקירה עמוקה יותר של KVL, ראה:0Khan Academy's KVLuraFLT:1.

שלב-בי-Step נוהל לביצוע ניתוח Mesh Analysis

שלב 1: לזהות ולתייג כל היש

(ב) בפרשת ה' (ב) ב[[המאה ה-20]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]

שלב 2: התפטרות ⁇

(ב) , ויקרא י"א: ויקרא י"א:2 ויקרא י"ד, ויקרא י"ד: ויקרא י"ד): "וַיְהִיאוּ אִם אִם עַמֶּה עַמֶּה הוּא עַמֶאֱלֹהִים הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא

שלב 3: כתוב KVL Equations עבור כל אחד

עבור Mesh 1, לסכם את המתח טיפות על פני כל הרכיבים בדרכו.עבור מתנגדים, להשתמש בחוק של הואם עם הזרם נטו דרך התנגדות זו (אשר עשוי לכלול תרומות של מישות שכנות) עבור מקורות מתח, להוסיף את המתח המקור עם קוטביות נאותה (חיובי אם עובר - ל + להגדיר את הסכום לאפס.

(ב) [[1924]]]]]] [[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]

שלב 4: פתור את מערכת המשוואות

יש לך עכשיו קבוצה של משוואות ליניאריות. Solve אותם באמצעות החלפת, שיטות ממטריקס (שלטון של Cramer), או מחשבון.התוצאה מעניקה לכל זרם מרש באמפסים.

שלב 5: חישוב ענפים הנוכחיים ו- Node Voltages

(ב) שימוש בזרם האפר, לקבוע את הזרם בפועל באמצעות כל מרכיב.לנגד משותף, סניף הנוכחי = FLT:0IIRFLT:11 - FLT:2IIRFLT 32 (או להיפך, בהתאם לכיוון).

שלב 6: השוואת ערכים קלקוליים עם ערכים צפויים או נמדדים

קח מתח אמיתי וקריאה נוכחית מן המעגל הפגום (באמצעות רבמטר) להשוות אותם עם התוצאות אנליטיות.סטיות משמעותיות - כגון ענף שאמור לשאת 2 A אבל מראה 0 A - נקודה למיקום מסוים של אשמה.

שימוש בניתוח Mesh לפתרון בעיות: דוגמאות מעשיות

דוגמה: מעגל פתוח בזרוע של Resistor

בהתחשב במעגל אספקת חשמל שלוש-מיש לאחר ביצוע ניתוח מרש, אתה מצפה 50 מ"א באמצעות 100 ⁇ משוב התנגדות.ה multimeter קורא 0 mA. Re-examine את המשוואות של האפר: אם זה נוגד הוא פתוח, הזרם בפועל יהיה אפס, ואת זרמי ה- mesh יפיצו מחדש.

דוגמה 2: מעגל קצר מעבר ל-Commonent

קיבול קצר מגלה את עצמו כזרם גבוה באופן יוצא דופן במיש המכיל את זה קיבולטור. נניח הניתוח שלך צופה 10 מ"א בסקטור מסנן, אבל אתה מודד 200 mA. recomputing משוואות mesh עם אפס-או קצר בסקטור זה מניב זרם גבוה הרבה יותר.הטעות מאשר ניתוח Mesh קצר.

מקור: Faulty Voltage Source

אם מקור מתח טיפות מתחת לערך הדירוג שלו (למשל, 12 V במקום 15 V), כל זרם mesh יהיה נמוך יחסית. Solving משוואות mesh עם מתח המקור בפועל נותן זרמים שמתאימים לקריאה פגומה.זה מאשר את המקור כמו השורש, לא אפקט טעינה משני.

מלכודות נפוצות וכיצד להימנע מהם

נספחים תקינים

⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

שגיאות ב-Volage Drops

(ב) ב[[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1966]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]

שכחה לחשבונות עבור מקורות תלויים

מעגלים עם מקורות תלויים (למשל, מקורות מתח מבוקרים מתח) דורשים משוואה נוספת מגבילה המתייחסת למשתנה השליטה לזרמים של חצבת.התעלמות מכך מניבה מערכת תחת שנקבעה.

טכניקות מתקדמות: ניתוח Mesh עם מקורות תלויים

(ב) כאשר יש מעגל מקור תלוי, התייחס אליו כמקור עצמאי בעת כתיבת משוואות KVL, אך מבטא את ערכו במונחים של זרמי מעגלים או מתחים.לדוגמה, מקור מתח מבוקר הנוכחי עם רווח:0kkekekekpherphera1 (V=FLT:2kFLT 3) 3 LT3, כולל זרם של 2,5x, אשר חייב להיות משולב עם זרם לינארי, כלומר, אשר חייב להיות מעיין, כמו:

ניתוח Mesh Analysis vs. Nodal Analysis for Troubleshooting

לשתי השיטות יש כוח.ניתוח Mesh הוא קל יותר כאשר המעגל יש סניפים מקבילים רבים או מקורות נוכחיים, כי זה פותר ישירות עבור זרמים. Nodal ניתוח עובד טוב יותר עם אלמנטים סדרה רבים או מקורות מתח כדי לקרקע.עבור לפתרון בעיות, ניתוח mesh הוא לעתים קרובות מועד מועדף כי רוב הפגמים מופיעים כאנומליות הנוכחיות (פות, מכנסיים קצרים, עם זאת, טכנאים מנוסים להשתמש ב-Tamdemdexi, לדוגמה, לא יכול לאשר את הפחתת לחץ קצר לאחר מכן, אז לא יכול להיות חשדן שיטות ניתוח קצר.

טיפים מעשיים לפתרון בעיות יעילות

  • (FLT:0) תמיד לצייר דיאגרמת מעגלים מדויקת 1FLT לפני תחילת הניתוח.מנע את כל ערכי הרכיב ואת החיבורים.שגיאה קטנה של הטיוטה יכולה להוביל שעות של בלבול.
  • (FLT:0) כלי חישובי של ההרחבה 1 עבור מערכות גדולות. A+ SPICE סימולציה או מסלק ממטריקס (למשל, MATLAB, Python NumPy) יכול לפתור משוואות 10-msh בתוך שניות.
  • (FLT:0)Measure andהשוואה בין היתר ל-[[1924]] אם המעגל מורכב, בדיקה של נקודות מפתח ראשון (למשל, מסילות אספקה, נתיבי אות קריטיים) משתמשים בתוצאות ניתוח האפר כדי לחזות מתחים בצומתים אלה ולבדוק אותם במהירות.
  • (ב) אם ניתוח מרש"ל:0) יפתרו את האשמה על ידי ענפים מתפוררים.
  • (ב) עיין ב[[1924]] ב[[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]
  • לשלב ניתוח Mesh עם בדיקות רציפות פשוטות.עיגול פתוח יראה אפס זרם במיש; קצר יראה זרם מוגזם.המשוואות לכמת בדיוק כמה עודף.

מסקנה

(הניתוח הופך מעגל כאוטי למערך של משוואות אלגבריות.על ידי השוואת זרמי ענף מחושב ומתחים עם מדידות בעולם האמיתי, אתה יכול אפס על ניגודים פתוחים, קיבולים קצרים, מקורות כושלים, או שברו עקבות מהר יותר מאשר עם ניחושים - KVL, מוסכמות ופתרון - לשלם כל פעם על פני תסכולים; LT4 שעות נוספות) עם ניתוח ניקודמי (R)