ПЗ3 / ПЗ3
.docxМинистерство науки и высшего образования РФ
ФГБОУ ВО «Кубанский государственный технологический университет»
Кафедра электротехники и электрических машин
Практическое занятие №3
«Применение средств САПР при расчете стационарных и динамических режимов электрических цепей переменного тока»
Выполнил:
ст. гр. 00-НМ-ЭЭ0
Иванов И.И.
Проверил:
Квон А.М.
Краснодар 20__
1. Цель и содержание работы
Цель работы – ознакомиться с возможностями средств САПР, позволяющими производить расчет электрических цепей переменного тока в установившихся и переходных режимах.
Содержание работы: цепь переменного тока подключена к источнику входного напряжения. Варианты заданий приведены в приложении Б. По результатам выполнения задания составить отчет на листах А4 и в электронной форме.
Расчетная и аналитическая части задания:
1) выполнить расчет токов в схеме рациональным методом;
2) включить на вход схемы ваттметр и амперметр;
3) определить показания измерительных приборов;
4) определить Q, S на входе цепи;
5) построить векторную диаграмму в масштабе с подтверждением 1-го и 2-го законов Кирхгофа;
6) проанализировать режим работы цепи.
Пояснения к выполнению:
пункт выполнять в MathCAD, MathLab (программная среда задается преподавателем)
проверку провести в программе EWB, Simulink (программная среда задается преподавателем) для п.п. 1, 3, 4 (фазовый сдвиг определить по осциллограмме).
2. Исходные данные
Т а б л и ц а 1 – Исходные значения параметров цепи
Вариант 10 |
||||||||||
Состав ветвей схемы |
||||||||||
Um, В |
φ0, град |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
380 |
-90 |
- |
L1 |
C1 |
r2 |
- |
C2 |
r3 |
L3 |
- |
Рисунок 1 – Расчетная электрическая цепь
3. Расчет схемы в MathCAD
μu
= 20
В/см
μi
= 2,5
А/см
+1
0
+j
U
U23
U1
I1
I3
I2
-j
4. Проверка расчета в Multisim
Рисунок 1 – Схема цепи в Multisim с результатами проверки 1 и 2 пунктов
Рисунок 2 – Определение величины отставания по фазе напряжения от тока
Рисунок 3 – Определение периода колебания с использованием трассировки
5. Заключение
В ходе работы методом непосредственного применения законов Кирхгофа были рассчитаны токи ветвей цепи. На основании получившихся результатов были определены активная, реактивная и полная мощности на входе цепи.
Для проверки окончательных результатов в программе MathCAD была построена векторная диаграмма в масштабе, подтверждающая 1-й и 2-й законы Кирхгофа. Пункты 1 и 3 содержания работы также были проверены в программе Multisim (рис. 1).
На основании векторной диаграммы токов и напряжений, а также осциллограммы (рис. 2), полученной в Multisim, можно сделать вывод, что цепь работает в активно-емкостном режиме с преимущественно активной нагрузкой.