4. Инструкция

по работе с программным комплексом ELCUT

Программный комплекс ELCUT представляет собой интегрированную диалоговую систему программ, позволяющую решать плоские и осесимметричные задачи электростатики, линейной и нелинейной магнитостатики, магнитного поля переменных токов, т.е. набор задач, предусмотренных программой лабораторного практикума по курсу «Теоретические основы электротехники, часть III».

При выполнении настоящей лабораторной работы комплекс ELCUT используется совместно со специально созданной программной надстройкой, обеспечивающей возможность работы с комплексом без его специального изучения и упрощающей ввод исходных данных для расчета поля.

На рис. 7 представлена панель главного меню, нажатием на одну из клавиш которой выбирается соответствующая тема исследований.

Рис. 7. Панель главного меню

Выполнение лабораторной работы начинается с изучения магнитного поля витка, для чего щелчком по клавише «Магнитное поле и индуктивность витка» указанной панели открывается окно задания параметров витка с током, представленное на рис. 8. Приведенный в данном окне рисунок поясняет геометрический смысл задаваемых параметров.

Рис. 8. Окно задания параметров витка с током

Рис. 9. Окно описания задачи

После задания всех параметров следует щелкнуть по клавише «Начертить». По этой команде происходит автоматический вход в программный комплекс ELCUTи создание в его среде расчетной схемы поля. Расчетная схема поля (рис. 9) иллюстрируется в окне описания задачи. Так как задание численных значений параметров для расчета поля было осуществлено с использованием окна на рис. 8, в окне на рис. 9 ничего изменять не следует. Необходимо отметить, что, поскольку рассчитываемое поле является осесимметричным, в расчетной схеме (см. рис. 9) отображается половина витка, при этом ось вращенияzсовпадает с нижней горизонтальной линией.

Для запуска процесса расчета следует щелкнуть по клавише «=» панели инструментов или выбрать позицию Решить задачув менюЗадача (рис. 9).

Задание необходимого масштаба изображения расчетной картины поля осуществляется с использованием клавиш (крупнее) и(мельче) на панели инструментов (рис. 10).

Для исследования локальных значений поля следует нажать на клавишу панели инструментов, после чего щелкнуть левой клавишей мыши на картине поля. В результате в окне «Результаты решения задачи» появится колонка «Локальные значения» (рис. 10) с указанием характеристик соответствующей точки поля и ее координат.

Рис. 10. Окно «Результаты решения задачи» при исследовании поля витка

Для определения магнитной напряженности в заданной точке поля на нее следует навести курсор с изображением иконки (координаты текущего положения курсора отображаются в нижнем правом углу окна) и щелкнуть левой клавишей мыши.

Для определения индуктивности витка необходимо:

- на панели инструментов нажать клавишу («добавить контур») и в открывшемся справа меню выбрать позицию «Прямая линия (0°)»;

- начертить контур интегрирования, границы которого должны совпадать с границами рассчитываемого поля (начало и конец каждого прямолинейного участка контура фиксируется нажатием левой клавиши мыши; для устранения контура интегрирования следует нажатием правой клавиши мыши вызвать меню);

- в столбце «Локальные значения» окна «Результаты решения задачи» (рис. 10) двойным щелчком левой клавиши мыши выделить строку «Мастер индуктивностей» и в появившемся окне выбрать позицию «Исходя из запасенной энергии: L= 2W/i²»;

- в появляющихся после поочередного нажатия на клавишу «Далее» окнах выполнить:

- в окне «Вычисление энергии» нажать на клавишу «Вычислить»; в окне «Вычисление тока» задать ток I=1 (А);

- в окне «Мастер индуктивностей завершен» нажать на клавишу «Готово».

В результате в столбце «Локальные значения – Мастер индуктивностей» окна «Результаты решения задачи» появится численное значение определяемой индуктивности (рис. 11).

Для исследования магнитного поля шинопровода на панели главного меню (см. рис. 7) необходимо нажать на клавишу «Магнитное поле шинопровода». В результате появится окно задания параметров (размеров и тока) шинопровода (рис. 12). После их определения, как и в случае исследования магнитного поля витка, следует щелкнуть по клавише «Начертить» и в появившемся окне описания задачи, аналогичном приведенному на рис. 9, щелкнуть по клавише «=» панели инструментов или выбрать позициюРешить задачув менюЗадача. В результате появится окно с результатами решения задачи (рис.13). Исследование локальных характеристик магнитного поля шинопровода осуществляется аналогично анализу магнитного поля витка с током.

Рис. 11. Окно «Результаты решения задачи» с вычисленной индуктивностью

Рис. 12. Окно задания параметров шинопровода

При расчете взаимной индуктивности двух катушек на панели главного меню (см. рис. 7) необходимо нажать на клавишу «Взаимоиндуктивность двух витков», после чего в появившемся окне задания параметров (рис. 14) определить размеры катушек (круглых витков) и расстояние между ними. Поскольку расчет взаимоиндуктивности катушек (витков) проводится с использованием понятия энергии магнитного поля, в соответствии с формулами (31)-(34) ненулевые значения токов в окне задания параметров (рис. 14) следует задать равными1 А; при этом остальные действия в рамках комплексаELCUTаналогичны рассмотренным выше при описании определения индуктивности витка.

При расчете взаимной индуктивности двух шинопроводов на панели главного меню (см. рис. 7) необходимо нажать на клавишу «Взаимоиндуктивность двух шинопроводов», после чего в появившемся окне задания параметров (рис. 15) определить геометрические размеры шинопроводов и расстояние между ними. Дальнейшие действия аналогичны рассмотренным при расчете взаимной индуктивности катушек (круглых витков).

Рис. 13. Окно «Результаты решения задачи» при исследовании поля шинопровода

Рис. 14. Окно задания параметров катушек (витков)

Рис. 15. Окно задания параметров шинопроводов

Библиографический список

1. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электромагнитное поле /Л.А.Бессонов.М.: Высш.шк., 1986.263 с.

2. Кадников С.Н.Магнитное поле постоянного тока в задачах с решениями. /С.Н. Кадников, А.Н. Голубев; Иван. гос. энерг. ун-т. Иваново, 2000.-316 с.

3. Нейман Л.Р.Теоретические основы электротехники. Ч.Ш. /Л.Р. Нейман, П.Л. Калантаров. М.: Энергия, 1974.-327 с.

4. Калантаров П.Л.Расчет индуктивностей. /П.Л. Калантаров, Л.А. Цейтлик.Л.: Энергоатомиздат, 1986.-488 с.

Содержание

1.	Постоянное магнитное поле круглых витков и двухпроводных линий. Основные понятия и формулы………………………………......	3
2.	Расчет индуктивности……………..…………………………………….......	8
3.	Задание…………………………………………………………………………..	14
4.	Инструкция по работе с программным комплексом ELCUT…………………………………………………………………………..	16
Библиографический список …………………………………………………..		23