3.3. Методические указания к выполнению моделирования
Моделирование режима работы однофазной цепи переменного тока рекомендуется провести в следующем порядке.
3.3.1. Соберите заданную схему и задайте значения параметров элементов. Правила выполнения этих операций приведены в разд. 6.
3.3.2. Введите измерительные приборы – индикаторы (амперметры и вольтметр). Выберите в установочных параметрах приборов режим переменного тока (АС). В таком режиме приборы будут показывать действующее значение измеряемых величин. Подключите осциллограф, как показано на рис. 13.
Рис. 13
3.3.3. Запустите процесс моделирования нажатием переключателя в положение «I». Значения измеряемых величин отразятся на приборах-индикаторах. После этого можно остановить процесс моделирования, чтобы ЭВМ не выполняла ненужных вычислений. Занесите значения тока и напряжения в табл. 10.
3.3.4. По осциллограмме (рис. 14) рассчитайте угол сдвига фаз между током i1(t) и напряжением u(t) в соответствии с выражением:
,
(81)
.
3.3.5. Добавьте в неразветвленную часть цепи элемент, создающий резонанс – индуктивность или емкость (рис. 15).
3.3.6. Определите по результатам моделирования действующие значения тока и напряжения в режиме резонанса напряжений (см. рис. 15) и занесите в табл. 10. Проверьте по осциллографу совпадение фаз тока и напряжения в режиме резонанса (рис. 16).
Рис. 14
Рис. 15
3.3.7. На основании полученных данных сделайте вывод о соответствии результатов моделирования и аналитического расчета режима работы схемы без резонанса, и об особенностях работы цепи в режиме резонанса.
Рис. 16
3.3.7. На основании полученных данных сделайте вывод о соответствии результатов моделирования и аналитического расчета режима работы схемы без резонанса, и об особенностях работы цепи в режиме резонанса.
Рис. 16
4. Расчет трехфазной линейной электрической цепи
4.1. Задание для самостоятельной работы
Для электрической цепи, схема которой выбирается в соответствии с вариантом по рис. 17, а параметры элементов – по табл. 11 выполнить следующее.
1. При соединении приемников «звездой» определить значения тока в линейных и нейтральном проводах, построить векторные диаграммы напряжений и токов при работе цепи в следующих режимах:
а) при симметричной системе напряжений;
б) обрыве одной фазы;
в) обрыве нейтрального провода и коротком замыкании одной фазы.
2. Определить значения потребляемой активной и реактивной мощности трехфазной цепи в режиме п. 1, а.
3. При соединении тех же приемников «треугольником» определить фазные и линейные токи, значения потребляемой активной и реактивной мощности. Построить векторные диаграммы напряжений и токов в рассматриваемом режиме.
4. Сопоставить значения мощности при разных способах соединения.
5. Выполнить моделирование рассчитанных режимов работы трехфазной цепи с помощью системы схемотехнического моделирования Electronics Workbench, сопоставить полученные результаты.
Таблица 11
Числовые значения параметров элементов схемы
|
Вариант |
Напряжение, В |
Сопротивление, Ом |
Обрыв фазы |
К.з. фазы | ||||||||
|
R1 |
ХL1 |
ХС1 |
R2 |
ХL2, |
ХС2 |
R3 |
ХL3 |
ХС3 | ||||
|
0 |
220 |
7 |
8 |
12 |
11 |
8 |
7 |
9 |
6 |
4 |
А |
В |
|
1 |
380 |
8 |
9 |
6 |
5 |
9 |
4 |
6 |
8 |
9 |
В |
С |
|
2 |
127 |
10 |
7 |
3 |
4 |
8 |
9 |
6 |
8 |
7 |
С |
А |
|
3 |
220 |
4 |
8 |
7 |
7 |
10 |
5 |
5 |
9 |
4 |
А |
В |
|
4 |
380 |
6 |
8 |
5 |
4 |
9 |
11 |
7 |
10 |
6 |
В |
С |
|
5 |
127 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
10 |
11 |
12 |
С |
А |
|
6 |
220 |
9 |
6 |
8 |
6 |
5 |
5 |
7 |
11 |
4 |
А |
В |
|
7 |
380 |
8 |
10 |
6 |
7 |
9 |
4 |
5 |
11 |
12 |
В |
С |
|
8 |
127 |
7 |
6 |
5 |
4 |
8 |
9 |
10 |
12 |
9 |
С |
А |
|
9 |
220 |
4 |
8 |
6 |
6 |
5 |
9 |
6 |
8 |
10 |
А |
С |