14

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Кузбасский государственный технический университет»

Кафедра общей электротехники

Система моделирования и анализа электрических схем multisim

Методические указания к виртуальной лабораторной работе

по курсу «Теоретические основы электротехники»

для студентов специальности 140211 «Электроснабжение»

Составитель В. Н. Матвеев

Рассмотрены и утверждены

на заседании кафедры

Протокол № 4 от 27.12.2007

Рекомендованы к печати

учебно-методической комиссией

по специальности 140211

Протокол № 2 от 14.01.2008

Электронная копия находится

в библиотеке главного корпуса

ГУ КузГТУ

Кемерово 2008

1. Требования при выполнении лабораторных работ

При подготовке к выполнению лабораторной работы необходимо:

изучить теоретический материал, соответствующий заданной работе;

подготовить бланк отчета на листах формата А4, содержащий название работы, цель лабораторной работы, а также электрические схемы и таблицы;

запомнить порядок выполнения работы;

понять назначение требуемых замеров и опытов.

Каждая работа выполняется бригадой из 1-2 человек. После получения у преподавателя допуска к работе необходимо, включив компьютер и открыв файл с требуемой лабораторной работой, подать напряжение на схему виртуальным тумблером и выполнить необходимые эксперименты. После завершения работы нужно представить опытные данные на проверку преподавателю и снять напряжение со схемы.

Отчет о проделанной работе составляется каждым студентом и должен быть защищен.

Изменения в виртуальной схеме,

ее сохранение не допускаются !

2. Краткое руководство по использованию

программы Multisim

Программа Multisim, предназначенная для моделирования и анализа электрических схем, содержит набор идеальных и реальных компонентов, из которых при одновременном использовании клавиатуры и мыши на рабочем поле собираются аналоговые, цифровые и цифроаналоговые схемы различной степени сложности. Виртуальные компоненты представляются идеальной моделью, не учитывающей мощностные характеристики.

В основном окне программы расположены поле меню и два поля инструментов с пиктограммами: на горизонтальное поле слева выведены пиктограммы для отдельных классов компонентов, на вертикальное поле справа – пиктограммы приборов.

При построении и редактировании схем выполняются следующие операции:

1) выбор компонента из библиотеки компонентов;

2) выбор прибора;

3) установка значений компонентов;

4) соединение компонентов проводниками.

Рассмотрим перечисленные операции.

1. Щелчком левой кнопки мыши на одной из пиктограмм полей компонентов с условным изображением требуемого компонента открывается соответствующее окно с перечнем элементов, из которого выбирается нужный элемент.

Полей компонентов – 12: источники (sources), базовые элементы (basic), диоды, в том числе диодные выпрямители, стабилитроны, тиристоры (diodes), транзисторы (transistors), аналоговые микросхемы (analog), цифровые микросхемы (TTL и CMOS), процессоры и микросхемы памяти (misc digital), индикаторы (indicators), реле и двигатели (electro mechanical) и др.

В таблице приведены обозначения часто используемых компонентов в программе Miltisim, в том числе отличающиеся от принятых в России обозначений.

В курсе «Теоретические основы электротехники» понадобятся источники постоянной и переменной ЭДС (тока), для которых задаются значения постоянной ЭДС (тока) или действующего значения ЭДС (тока) – root mean square (RMS), а также его частота и начальная фаза. Кроме того, в поле источников имеются источники ЭДС (тока), управляемые напряжением (током), и трехфазные источники. Любая схема с источником обязательно должна иметь заземление – ground.

В поле базовых элементов расположены постоянные и переменные (управляемые клавишами клавиатуры) резисторы (resistor), конденсаторы постоянной и переменной емкости (capasitor), в том числе оксидные, катушки с постоянной и переменной индуктивностями (inductor), трансформаторы (transformer), различные управляемые ключи (switch).

Таблица

Наименование компонента	Обозначение компонента			Параметры компонента
Идеальный источник постоянной ЭДС V2				В
Идеальный источник постоянного тока I 2				A
Идеальный источник гармонической ЭДС V1				В, Гц,
Идеальный источник гармонического тока I 1				A, Гц,
Источник ЭДС, управляемый напряжением (ИНУН) V6				Коэффициент передачи
Источник ЭДС, управляемый током (ИНУТ) V5				Коэффициент передачи Ом
Источник тока, управляемый током (ИТУТ) I 3				Коэффициент передачи
Источник тока, управляемый напряжением (ИТУН) I 4				Коэффициент передачи 1/Ом
Генератор тактовых импульсов V7			В, кГц
Трехфазный генератор, соединенный по схеме «звезда» V4			В, Гц

Продолжение табл.

Трехфазный генератор, соединенный по схеме «треугольник» V3		В, Гц
Резистор R1		Активное сопротивление кОм
Переменный резистор R2 регулируемый клавишей А (английский язык)		Максимальное активное сопротивление кОм
Конденсатор переменной емкости С1, регулируемой клавишей А (английский язык)		Максимальная емкость С = 1 мкФ
Оксидный конденсатор постоянной емкости С2		Емкость С = 0,1 мкФ (реальный компонент)
Катушка переменной индуктивности L1		Максимальная индуктивность L =1 мГн
Воздушный трансформатор Т1		Параметры обмоток задаются в диалоговом окне
Логический инвертор U1A		Микросхема 74LS05D (реальный компонент)
Умножитель А2 входных сигналов X и Y		Передаточный коэффициент равен 1
Ключ J 1, управляемый током		Замыкание контактов происходит при токе 1 mA
Ключ J 2, управляемый напряжением		Замыкание контактов происходит при напряжении 1 мВ
Ключ S 1		Замыкание и размыкание контактов происходит при нажатии клавиши Space