嘉峪關(guān)西門子S7-1200代理商

時(shí)間：2023-06-16作者：潯之漫智控技術(shù)（上海）有限公司瀏覽：14

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學(xué)習(xí)網(wǎng)孔法之前，我們先來學(xué)習(xí)一下關(guān)于它的一些定義吧。如下圖12-1所示，結(jié)合之前的支路電流法，我們把支路電流全部用網(wǎng)孔電流取代，那么所列的電壓回路方程就會(huì)轉(zhuǎn)換為網(wǎng)孔電流方程的初步形式，電源統(tǒng)一放在方程的右邊，所有網(wǎng)孔的繞行方向宜取相同（可不同）且與網(wǎng)孔電流的參考方向一致（同為順時(shí)針或逆時(shí)針）。

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Siemens	模塊	6ES7132-6BF60-0AA0
SIEMENS	交換機(jī)	6GK5216-4BS00-2AC2
Siemens	移動(dòng)面板	6AV6645-7AB10-2AS0
Siemens	模塊	6ES7214-1BD23-0XB0
Siemens	模塊	6ES7134-6HD01-0BA1
Siemens	ADB板	6SE7090-0XX84-0KA0
Siemens	軸卡	6SN1118-0DM31-0AA2
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Siemens	變頻器	6SE6440-2UD31-5DA1
Siemens	電源	6EP3437-8SB00-0AY0
Siemens	模塊	6ES7516-3AN02-0AB0
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圖12-1

網(wǎng)孔法：以網(wǎng)孔電流為電路的變量來列寫方程的方法。

網(wǎng)孔電流：設(shè)想在每個(gè)網(wǎng)孔中，都有一個(gè)電流沿網(wǎng)孔邊界環(huán)流，這樣一個(gè)在網(wǎng)孔內(nèi)環(huán)行的想電流叫網(wǎng)孔電流，如圖12-1中的im1和im2。

從圖12-1我們可以看到，支路1只有網(wǎng)孔電流im1流過，支路電流i1=im1；支路3只有網(wǎng)孔電流im2流過，支路電流i3=im2；但是支路2有2個(gè)網(wǎng)孔電流同時(shí)流過，在給定的參考方向下，支路電流將是網(wǎng)孔電流的代數(shù)和，即i2=im1-im2。

根據(jù)圖12-1中的電路圖，我們把i1=im1、i2=im1-im2、i3=im2代入左下角的回路KVL方程，得到右邊的①式，從①式中我們可以看到，沿網(wǎng)孔1繞行的方向列方程時(shí)，R2上的電壓為R2(im1-im2)，其中im2前負(fù)號(hào)是因?yàn)殡娏鱥m2在R2上的流動(dòng)方向與im1相反的結(jié)果；同理，在網(wǎng)孔2的方程中，沿網(wǎng)孔2繞行的方向，R2上的電壓則為R2(im2-im1)，經(jīng)整理后，就得到右下角的②網(wǎng)孔電流方程。

我們用R11和R22分別代表網(wǎng)孔1和網(wǎng)孔2的自（電）阻，它們分別是網(wǎng)孔1和網(wǎng)孔2中所有電阻之和，即R11=R1 R2，R22=R2 R3；用R12和R21代表網(wǎng)孔1和網(wǎng)孔2的互（電）阻，即兩個(gè)網(wǎng)孔的共有電阻，在圖12-1的電路圖中，R12=R21=-R2；用us11、us22分別代表網(wǎng)孔1和網(wǎng)孔2中所有電壓源的代數(shù)和，稱為網(wǎng)孔電源電壓，即us11=us1-us2，us22=us2-us3。終得到如下圖12-2中所示的①方程。


圖12-2

這就是網(wǎng)孔電流方程的一般形式。其中：R11im1項(xiàng)代表網(wǎng)孔電流im1在網(wǎng)孔1內(nèi)各電阻上引起的電壓之和，R22im2項(xiàng)代表網(wǎng)孔電流im2在網(wǎng)孔2內(nèi)各電阻上引起的電壓之和。在前文提到，網(wǎng)孔繞行的方向和網(wǎng)孔電流的參考方向取為一致，所以R11和R22總為正值。

當(dāng)兩個(gè)網(wǎng)孔電流在共有電阻（即互阻）上的參考方向相同時(shí)，im1在互阻上引起的電壓與網(wǎng)孔2經(jīng)過互阻的繞行方向一致，同樣的，im2引起的電壓與網(wǎng)孔1的繞行方向也一致，互阻上的電壓應(yīng)當(dāng)均為正，反之為負(fù)。把電壓前的“ ”“-”包括在有關(guān)的互阻中，如圖12-2中的R12和R21，此時(shí)它們均為負(fù)，即R12=R21=-R2，就是因?yàn)閕m1和im2在電阻R2上的方向相反。

依此類推，對(duì)具有m個(gè)網(wǎng)孔的平面電路，網(wǎng)孔電流方程的一般形式可以由圖12-2中的①推廣得到，即圖12-2中的②式。式中具有相同下標(biāo)的電阻R11、R22、R33、Rmm等是各網(wǎng)孔的自阻；有不同下標(biāo)的電阻R12、R13、R23、Rm3等是網(wǎng)孔間的互阻。

對(duì)于圖12-2中的②，是網(wǎng)孔電流方程的通用，雖然看起來很復(fù)雜，但只要把它理解了，其實(shí)是非常簡(jiǎn)單的。顯然，相對(duì)于用支路電流法求解電路，網(wǎng)孔電流法就簡(jiǎn)單多了，所列的個(gè)數(shù)也相對(duì)減少，如圖12-1或圖12-2中的電路圖，共有3條支路，用支路電流法求解時(shí)有3個(gè)未知量（支路電流），需列3個(gè)；但是用網(wǎng)孔電流法求解時(shí)，只有2個(gè)未知量（網(wǎng)孔電流），只需列2個(gè)。

網(wǎng)孔電流法是根據(jù)網(wǎng)孔來列方程的，且網(wǎng)孔在電路圖中較為直觀，清晰明了，但是電阻和電源較多時(shí)，各網(wǎng)孔的電阻和電源前的正負(fù)號(hào)比較容易弄混，大家在列方程時(shí)要謹(jǐn)慎。




圖12-3

在上一次的學(xué)習(xí)分享中，講到使用支路電流法求解電路時(shí)，提到關(guān)于含有電流源的問題的解決方法，就是在列回路電壓方程時(shí)把電流源支路忽略。那么，在網(wǎng)孔電流法中關(guān)于含有電流源支路的問題又該怎么解決呢？上圖12-3所示就是一個(gè)用網(wǎng)孔電流法求解含有電流源支路的電路問題的例子。

從圖12-3中，我們可以看到，對(duì)于含有電流源的支路，我們把它當(dāng)電壓源處理，又由于電流源的電壓未知，但是它的電流已知，結(jié)合電流源的電流與對(duì)應(yīng)的網(wǎng)孔電流列出補(bǔ)充方程，后共有4個(gè)未知量（網(wǎng)孔電流和電流源電壓）與4個(gè)，顯然，終仍可得到其計(jì)算結(jié)果。

不管是支路電流法或是網(wǎng)孔電流法，都離不開基爾霍夫定律的應(yīng)用，這些方法其實(shí)都是基于基爾霍夫電壓定律和電流定律的基礎(chǔ)上演變出來的。

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