 |
3.2. Составление простейших электрических схем переменного тока.
|
|
|
|
Рассмотрим эту процедуру на примере:
Дана разветвленная схема переменного тока, состоящая из резисторов R1= 0, 5 Ом, R2=R3= 3 Ома, конденсатора С2= 796 мкФ и индуктивности L3= 12, 7 мГн, которая питается от источника переменного напряжения 220 В и частотой 50 Гц.
Задание: Построить и рассчитать схему. Проверить на модели все токи, напряжения и мощность.
3. 2. 1. I шаг -моделирование источника переменного напряжения 220 В и частотой 50 Гц.
В строке основных групп компонентов отыскиваем группу Sources
и нажимаем на кнопку 
.
Открывается строка компонентов этой группы,
в ней находим кнопку 
и удерживая ее мышкой переносим на экран.
На экране появляется 1-ый компонент схемы,
который не требует редактирования.
3. 2. 2. II шаг -моделирование трех резисторов 0, 5 Ом, 3, 0 Ом и 3, 0 Ом, конденсатора
796 мкФ и индуктивности 12, 7 мГн.
В строке основных групп компонентов отыскиваем группу Basic
и нажимаем на кнопку 
.
Открывается строка компонентов этой группы,
в ней находим кнопки 
, 
и 
, удерживая мышкой кнопки переносим на экран резисторы, емкость и индуктивность по очереди.
На экране появляются остальные компоненты схемы,
которые редактируем с помощью диалогового окна.
Изменяем сопротивления всех трех резисторов, емкость конденсатора и индуктивность катушки, обозначаем и поворачиваем изображения элементов.
В результате на экране получаем источник переменного напряжения, три резистора, конденсатор и индуктивность, подготовленные для соединения в схему
|
|
|
3. 2. 3. III шаг -соединение компонентов в схему.
Расчетную разветвленную схему получаем, соединяя все компоненты.
3. 2. 4. IV шаг -расчет токов, напряжений и мощности в схеме.
Для расчета воспользуемся методом эквивалентного сопротивления в комплексном виде. Сначала рассчитаем реактивные сопротивления
и 
.
Затем комплексные сопротивления ветвей
Далее сопротивление двух параллельных ветвей и эквивалентное сопротивление цепи:
И, наконец, рассчитываем токи, напряжения и мощность:
А, 
В,
В,
А,
А.
Определяем активную мощность цепи согласно известной формуле
Вт.
3. 2. 5 Vшаг -моделирование вольтметра, трех амперметров и ваттметра и их соединение в схему.
В строке основных групп компонентов отыскиваем группу Indicators
и нажимаем кнопку 
.
Открывается строка компонентов этой группы,
и в ней с помощью кнопок 
и 
вызываем на экран вольтметры и амперметры.
На экране получаем один вольтметр и три амперметра
.
Редактируем типы измерительных приборов, их обозначения и расположение на схеме аналогично предыдущим компонентам с помощью диалоговых окон.
Так как ни в одной группе компонентов нет ваттметра, модель этого прибора (wattmetr) находим в наборе субсхем,
при этом сам прибор выполнен по специальной схеме, а индикатором является вольтметр.
|
|
|
Увеличивая размеры расчетной схемы так, чтобы измерительные приборы поместились в ней, получаем схему для моделирования.
В этой схеме возможно применение графопостроителя ( Bode Plotter) для измерения фазового сдвига и осциллографа ( Oscilloscope ) для получения формы кривой напряжения
3. 2. 6. VI шаг -включение схемы для моделирования и получение результатов.
Нажав в правом верхнем углу клавишу 
, получаем показания приборов.
При этом Bode Plotter показывает фазовый сдвиг j = 53, 46° между напряжением U23 и током I2,
а осциллограф показывает форму кривой напряжения на индуктивности.
|
|
|
