- •Содержание
- •Введение
- •Основные операции при работе с программой Микрокап, необходимые для выполнения работ по курсу тоэ
- •1. Запуск программы
- •2. Сборка модели
- •2.3. Выбор приёмников
- •3. Копирование модели в отчёт
- •4. Исследование цепей постоянного тока в установившемся режиме
- •4А. Исследование цепей постоянного тока в установившемся режиме при переменном параметре нагрузки
- •5. Исследование цепей переменного тока в установившемся режиме
- •6. Исследование цепей постоянного тока в переходном режиме
- •6.3. Корректировка графика.
- •6.4. Вывод графиков разноимённых величин.
- •7. Исследование частотных характеристик цепи
- •Лабораторная работа № 1 Исследование линейных цепей постоянного тока
- •1. Основы теории
- •2 . Виртуальные исследования
- •2.1. Проверка принципа взаимности
- •2.2. Проверка принципа наложения
- •2.3. Исследование составного источника энергии
- •2.4. Проверка метода эквивалентного генератора
- •3. Обработка данных
- •Лабораторная работа № 2 Исследование линейных цепей переменного тока
- •1. Основы теории
- •2. Виртуальные исследования
- •2.1. Исследование электрической цепи с последовательным соединением rlc элементов
- •2.2. Исследование электрической цепи с параллельным соединением rlc элементов
- •2.3. Исследование смешанного соединения r, l, c элементов
- •3. Обработка данных
- •Лабораторная работа 3 Исследование индуктивно связанных цепей
- •1. Основы теории
- •2. Виртуальные исследования
- •2.1. Исследование электрической цепи с параллельным согласным включением индуктивностей
- •3. Обработка данных
- •Лабораторная работа № 4 Исследование трехфазных цепей собранных в звезду
- •1. Основы теории
- •2. Исследование цепи звезда – звезда с нейтральным проводом
- •3. Исследование цепи звезда – звезда без нейтрального провода
- •4. Обработка данных
- •Лабораторная работа № 5 Исследование трехфазных цепей, собранных в треугольник
- •1. Основы теории
- •2. Виртуальные исследования
- •3. Обработка данных
- •Лабораторная работа № 6 Исследование четырехполюсника
- •1. Основы теории
- •2. Виртуальные исследования
- •3. Обработка данных
- •Лабораторная работа № 7 Исследование частотных свойств последовательного контура
- •1. Основы теории
- •2. Виртуальные исследования
- •2.1. Предварительные расчёты
- •2.2. Исследование частотных характеристик контура
- •2.3. Определение параметров цепи в установившемся режиме
- •3. Аналитические исследования
- •Лабораторная работа № 8 Исследование частотных свойств параллельного контура
- •1. Основы теории
- •2. Виртуальные исследования
- •2.1. Предварительные расчёты
- •2.2. Исследование частотных характеристик контура
- •2.3. Определение параметров цепи в установившемся режиме
- •3. Аналитические исследования
- •Лабораторная работа № 9 Исследование частотных свойств индуктивно – связанных цепей
- •1. Основы теории
- •2. Виртуальные исследования
- •2.1. Предварительные расчёты
- •2.2. Исследование частотных характеристик контура
- •3. Аналитические исследования
- •Лабораторная работа № 10 Исследование переходных процессов в электрических цепях
- •1. Основы теории
- •2. Виртуальные исследования
- •2.1. Исследование процесса включения индуктивной цепи
- •2.2. Исследование процесса отключения индуктивной цепи
- •2.3. Исследование процесса включения ёмкостной цепи
- •2.4. Исследование процесса разряда ёмкостной цепи
- •2.5. Исследование процесса включения цепи
- •2.6. Исследование процесса разряда цепи
- •2.7. Исследование rlc цепи с тремя накопителями энергии
- •3. Обработка данных
- •Лабораторная работа №11 Исследование дифференцирующих четырёхполюсников
- •1. Основы теории
- •2. Виртуальные исследования
- •2.1. Предварительный расчёт
- •2.2. Исследование цепи при прямоугольном импульсном воздействии
- •Лабораторная работа №12 Исследование интегрирующих четырёхполюсников
- •1. Основы теории
- •2. Виртуальные исследования
- •2.1. Предварительный расчёт
- •2.2. Исследование цепи при прямоугольном импульсном воздействии
- •Лабораторная работа №13 Исследование цепей при периодических несинусоидальных воздействиях
- •1. Основы теории
- •2. Виртуальные исследования
- •2.1. Предварительный расчёт
- •2.2. Виртуальное исследование цепи при заданной форме импульса
- •2.3. Исследование цепи при иной форме импульса
- •3. Аналитические исследования
1. Основы теории
При изучении теории обратить внимание на следующее.
Соединение электрических цепей в треугольник имеет минимальное количество линейных проводов и позволяет перераспределить неравномерную нагрузку фаз приёмника более менее равномерно по фазам генератора. Токи и напряжения на стороне генератора помечают большими индексами, на стороне приёмника – маленькими.
В настоящей работе полагается, что трёхфазная цепь мощная: напряжения источников не зависят от нагрузки, а сопротивления линейных проводов ничтожны. Указанная идеализация цепи позволяет считать источник трёхфазной эдс строго симметричным и исследовать только приёмную часть цепи не задумываясь об обратном влиянии приёмника на источники эдс, что всегда имеет место в реальных электроустановках.
Для соединения треугольник - треугольник линейные и фазные напряжения равны, а фазные токи генераторов, фазные токи приёмников и линейные токи не равны. При симметричной нагрузке цепи линейные токи в раз больше фазных.
Расчет трёхфазных цепей может выполняться любым из методов расчёта цепей переменного тока: с помощью законов Кирхгофа, методом контурных токов, методом узловых потенциалов.
2. Виртуальные исследования
2.1. Режим равномерной нагрузки
2
.1.1.
Смоделировать на наборном поле программы
электрическую цепь. Значения синусоидальной
эдс в фазах выбрать равными. Начальные
фазы выбрать смещёнными на 120 электрических
градусов относительно указанной для
фазы А. Значения сопротивлений R1-R6=10^-6
Ом (на результаты расчётов сопротивления
практически не повлияют, но ликвидируют
некоторые неприятные особенности
математической модели). Значения
сопротивлений нагрузки выбрать равными
сопротивлению одной из фаз.
2.1.2. Запустить программу на выполнение в режиме расчёта динамических (установившихся) процессов в цепях переменного тока.
2.1.3. Снять и записать в протокол узловые напряжения на приёмниках, значения токов, протекающих по всем элементам цепи и мощностей, рассеиваемых на всех элементах. Рекомендованная форма таблицы прилагается.
Пара-метр |
Опыт п. 3.1 |
Опыт п. 3.2 |
Опыт п. 3.3 |
Опыт п. 3.4 |
||||
Ампл. |
фаза |
Ампл. |
фаза |
Ампл. |
фаза |
Ампл. |
фаза |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.2. Режим неравномерной нагрузки
2.2.1. Установить значения сопротивлений нагрузки согласно заданию.
2.2.2. Запустить программу на выполнение в режиме расчёта динамических (установившихся) процессов в цепях переменного тока.
2.2.3. Снять и записать в протокол узловые напряжения, значения токов, протекающих по всем элементам цепи и мощностей, рассеиваемых на всех элементах.
2.3. Режим обрыва фазы приёмника
2.3.1. Удалить из схемы одно из сопротивлений нагрузки Rab, Rbc, Rca.
2.3.2. Запустить программу на выполнение в режиме расчёта динамических (установившихся) процессов в цепях переменного тока.
2.3.3. Снять и записать в протокол узловые напряжения, значения токов, протекающих по всем элементам цепи и мощностей, рассеиваемых на всех элементах.
2.4. Режим обрыва линии
2.4.1. Вернуть в схему удалённое ранее сопротивление нагрузки. Удалить из схемы один из линейных проводников.
2.4.2. Запустить программу на выполнение в режиме расчёта динамических (установившихся) процессов в цепях переменного тока.
2.4.3. Снять и записать в протокол узловые напряжения, значения токов, протекающих по всем элементам цепи и мощностей, рассеиваемых на всех элементах.
2.5. Режим с несимметричной нагрузкой.
3.5.1. Видоизменить нагрузку таким образом, чтобы в указанных фазах были индуктивность и ёмкость.
3.5.2. Запустить программу на выполнение в режиме расчёта динамических (установившихся) процессов в цепях переменного тока.
3.5.3. Снять и записать в протокол узловые напряжения, значения токов, протекающих по всем элементам цепи и мощностей, рассеиваемых на всех элементах.
