WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 6 |

«Утверждаю Зам. директора ЭЛТИ по УР И.В. Плотникова 2004 г. “” _ РУКОВОДСТВО К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ ПО ТЕОРЕТИЧЕСКИМ ОСНОВАМ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ В ПРОГРАММНОЙ СРЕДЕ ELECTRONICS ...»

-- [ Страница 1 ] --

Министерство образования Российской Федерации

Томский политехнический университет

_

Утверждаю

Зам. директора ЭЛТИ по УР

И.В. Плотникова

2004 г.

“” _

РУКОВОДСТВО

К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ

ПО ТЕОРЕТИЧЕСКИМ ОСНОВАМ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ

В ПРОГРАММНОЙ СРЕДЕ

ELECTRONICS WORKBENCH

ЧАСТЬ 1 Методические указания для студентов ЭЛТИ, ИДО,ИЭФ,ЭФФ,ФТФ.

Томск УДК 621.3.01(075.8) УДК 621.3.011. Руководство к лабораторным работам по теоретическим основам электротехники в программной среде Electronics Workbench, часть 1.

Методические указания для студентов ЭЛТИ, ИДО, ИЭФ, ЭФФ, ФТФ.

– Томск: Изд-во ТПУ, 2004. – 56 с.

Составители: доц., канд. техн. наук С.В. Пустынников, доц., канд. техн. наук В.Д. Эськов Рецензент доц., канд. техн. наук А.В. Лукутин Методические указания рассмотрены и рекомендованы к изданию методическим семинаром кафедры ТОЭ “_”_ 2003г.

Зав. кафедрой доц., канд. техн. наук Г.В. Носов Одобрено учебно-методической комиссией ЭЛТИ.

Председатель учебно-методической комиссии В.И. Готман

ВВЕДЕНИЕ

Руководство предназначено для студентов всех направлений и специальностей электротехнического института, электротехнических специальностей физико-технического, инженерно-экономического и заочного факультетов Томского политехнического университета, учебные планы которых включают дисциплину «Теоретические основы электротехники» (ТОЭ). Оно может быть полезно студентам электрофизического факультета и факультета автоматики и вычислительной техники, изучающих курс «Электротехника» или электротехника», а также студентам института «Общая дистанционного обучения, которые изучают вышеназванные курсы в условиях отсутствия экспериментальной лабораторной базы.

Данное руководство написано на базе «Руководства к лабораторным работам по теоретическим основам электротехники», часть 1 [3], которое разработано на кафедре ТОЭ ТПУ и посвящено исследованию установившихся режимов линейных электрических цепей с сосредоточенными параметрами на их физических моделях. В нем содержатся методические указания по моделированию физических лабораторных работ в программной среде Electronics Workbench (далее EWB). При этом полностью сохраняются как содержание лабораторных работ, так и способы достижения поставленных целей. И хотя программа работы может несколько отличаться в силу специфики проведения вычислительных экспериментов в среде EWB, по возможности используются те же схемы электрических цепей, те же расчетные формулы и таблицы.

Параметры схем обычно выбираются в соответствии с номером шифра расчетно-графических работ для студентов дневного отделения или с номером шифра контрольных работ для студентов-заочников (последней цифре шифра соответствует номер столбца таблицы вариантов параметров). Если одной из целей работы является обучение студента экспериментальному определению параметров конкретных двухполюсников или четырехполюсников, то предусматривается включение в схему соответствующих блоков, которые могут быть вызваны по известному паролю из файла, указанного в программе работы.

Прежде, чем приступить к работе, студент должен изучить соответствующий теоретический материал по учебнику, рекомендованному преподавателем [1,2], а также раздел «Пояснения к работе», чтобы ответить на вопросы в разделе «Подготовка к работе».

Разумеется, необходимо иметь определенные навыки работы в программной среде EWB. Для этого с помощью компьютера следует изучить ее особенности, например, по практикуму на Electronics Workbench под ред. П. И. Панфилова [4]. Некоторые из этих особенностей, наиболее часто встречающиеся при выполнении лабораторных работ, и рекомендации по сборке схем лабораторных работ по теоретическим основам электротехники описаны ниже.

Экспериментальное исследование электрических цепей с помощью программы EWB подобно исследованию их физических моделей на лабораторном столе. Роль последнего играет рабочее поле в окне программы EWB. Вычислительный эксперимент, как и реальный, проводится с обычной последовательностью операций:

сборка схемы электрической цепи, установка параметров ее пассивных и активных элементов, подключение измерительных приборов и их настройка, запуск моделирования. Результаты измерений считываются с панелей приборов: амперметра, вольтметра, ваттметра, фазометра или в виде осциллограмм.

Рабочее окно программы EWB версий 5.0 и выше начинается с командной строки, содержащей разделы File (работа с файлами), Edit (редактирование схемы), Circuit (преобразование и оформление (упорядочивание информации в окне программы), Help (сведения о программе, командах и компонентах). Средняя строка окна дублирует основные команды первой строки (на ее кнопках изображены вполне понятные символы - пиктограммы). Нижняя строка меню представляет собой библиотеку компонентов электрических цепей и содержит, в частности, разделы, широко используемые при сборке схем лабораторных работ по ТОЭ. Ниже они перечисляются слева направо.

1. Поле вспомогательных компонентов Favorites находится у левого края нижней строки и предназначено для хранения блоков (подсхем), являющихся частью общей схемы. В первую очередь это двухполюсники и четырехполюсники, параметры которых подлежат определению в данной лабораторной работе.



Для извлечения блока нужно открыть раздел (один щелчок левой кнопкой мыши, когда курсор находится на пиктограмме раздела). При этом выпадает меню подсхем Subcircuit. Затем следует установить курсор на изображение нужного блока, нажать левую кнопку мыши и, удерживая ее, вывести блок на рабочее поле. Точно также извлекаются и другие компоненты из соответствующих полей.

В нескольких работах используется блок wattmeter, который предназначен для измерения активной мощности в цепях синусоидального тока. К выходным зажимам блока подключается вольтметр, показания которого в вольтах равны активной мощности цепи в ваттах. Для правильного измерения активной мощности этот вольтметр должен работать в режиме DC.

Поле источников сигналов Sources включает как идеальные источники постоянных и синусоидальных напряжений и токов, так и некоторые специальные источники. Сюда же помещен и компонент «заземление» (левая верхняя пиктограмма в выпадающем меню). За ней (по порядку слева направо) следуют пиктограммы независимых источников постоянных напряжения и тока, а затем источников синусоидальных напряжения и тока. В лабораторных работах по первой части курса ТОЭ используются источники напряжения (ЭДС).

Поле основных пассивных компонентов Basic содержит резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, трансформаторы и коммутационные устройства (например, ключ, управляемый одной из клавиш), а также соединяющий узел. Для определения их параметров нужно после установки элемента в рабочем поле двойным щелчком левой кнопки мыши открыть диалоговое окно Component Properties, в разделе value задать нужные параметры и нажатием клавиши Enter подтвердить их установку.

В схемах могут быть использованы элементы, параметры которых изменяются ступенчатым образом (например, реостат).

Среди его характеристик указывается не только наибольшее значение сопротивления, но и величина однократного изменения в процентах от этого максимума, а также управляющая клавиша R, нажатие на которую вызывает увеличение сопротивления. Для уменьшения сопротивления требуется одновременное нажатие клавиш Shift+R.

Операция поворота выбранного элемента на угол 90° выполняется по команде Rotate из меню Circuit или после нажатия клавиш Ctrl+R. Удалить элемент с рабочего поля можно по команде Delete из меню Edit или нажатием одноименной клавиши.

Поле Indicators (четвертое от правого края строки компонентов схем) наряду с другими индикаторами содержит цифровые амперметр и вольтметр. Для измерения постоянных токов и напряжений необходимо при настройке приборов в разделе value в строке mode задать режим DC, а для измерения действующих значений периодически изменяющихся величин – режим AC.

5. Поле контрольно-измерительных приборов (КИП) Instruments в числе других приборов содержит осциллограф (Oscilloscop) и анализатор частотных характеристик Bode лабораторных работах в качестве фазометра, причем он уже настроен на измерение разности фаз сигналов, подаваемых на входы In (напряжение на зажимах двухполюсника) и Out (напряжение, пропорциональное его току) в пределах от –90° до +90°. Правые зажимы обоих входов при этом соединяются с общей точкой Ground. Перед каждым измерением угла сдвига фаз необходимо, используя левую кнопку мыши, выключить (O) и включить (I) схему с помощью переключателя, находящегося в правом верхнем углу экрана (перезапуск моделирования режима).Чтобы можно было прочитать результат измерения, следует двойным щелчком левой кнопкой мыши вывести увеличенное изображение лицевой панели прибора в нижнюю часть экрана. Что касается двухлучевого осциллографа, то он используется лишь в работе 12, где и даны необходимые пояснения по работе с этим прибором.

После размещения компонентов схемы на рабочем поле их нужно соединить между собой проводниками. Для этого необходимо подвести курсор к одному из выводов элемента. После появления на нем большой черной (или красной) точки нажать левую кнопку мыши и, удерживая ее, протянуть провод к клемме другого элемента. При отпускании кнопки провод устанавливается между элементами. Если количество проводников, подключенных к одному из выводов данного элемента больше двух, то следует извлечь из меню Basic соединяющий узел и установить его на уже существующий проводник. К такому узлу можно подключить еще два провода.

Запуск и отключение собранной схемы осуществляется кнопкой «Пуск» в режимах [I] и [O] соответственно.

Многие вопросы по использованию EWB можно решить при обращении к Help.

ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИНЕЙНОЙ РАЗВЕТВЛЕННОЙ

ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Цель работы. Проверить выполнение законов Кирхгофа, принципов наложения и взаимности, теорему о линейных соотношениях.

Первый закон Кирхгофа. Алгебраическая сумма токов в узле равна нулю. С одним знаком учитываются токи, подтекающие к узлу, а с другим – отходящие от него:

Второй закон Кирхгофа. Алгебраическая сумма падений напряжения в контуре равна алгебраической сумме ЭДС контура (в левой части со знаком «плюс» учитываются падения напряжения на тех элементах, токи в которых совпадают с выбранным направлением обхода контура, в правой – ЭДС тех источников, стрелки которых совпадают с направлением обхода):

Взаимно независимыми уравнениями являются уравнения для токов всех узлов цепи за исключением одного. Для любой цепи взаимно независимые уравнения для напряжений получаются, если, записав уравнение для любого контура, мысленно разорвать в нем одну ветвь, а следующие уравнения также с разрывом ветви записывать для оставшихся целых контуров до их исчерпания. Уравнения для напряжений всех контуров – ячеек плоской (планарной) цепи кроме внешнего контура взаимно независимы.

Принцип наложения. Ток любой ветви линейной электрической цепи с несколькими источниками может быть представлен в виде алгебраической суммы составляющих от действия каждого источника в отдельности.

Принцип взаимности. Если в пассивной линейной цепи выделить две ветви ab и cd, в одну из них включить ЭДС Еab = Е, а в другой измерить ток Icd = I, затем переставить ту же ЭДС во вторую ветвь (Еcd = Е), а ток измерить в первой, то эти два тока окажутся равными (Iab = I).



Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 6 |
 

Похожие работы:

«1 Министерство образования и науки РФ Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет ЛЭТИ О. В. Альмяшева В. В. Гусаров О. А. Лебедев Поверхностные явления Учебное пособие Санкт-Петербург Издательство СПбГЭТУ ЛЭТИ 2004 2 УДК 541.18 (075) ББК Г58 я7 А 57 Альмяшева О.В., Гусаров В.В., Лебедев О.А. Поверхностные явления: Учеб. пособие. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ ЛЭТИ, 2004. 28 с. Содержит основные сведения о термодинамической и кинетической теориях поверхностных явлений, об эффектах,...»

«1 Министерство образования РФ Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет ЛЭТИ ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ Учебное пособие Санкт-Петербург Издательство СПбГЭТУ ЛЭТИ' 2000 2 УДК 681.324:621.391.1 ББК 3973.202 + 388 О- 7 5 Авторы: А.В Горячев, Н.Е. Новакова, А. В. Нисковский, С.В. Полехин. Основы сетевых технологий: Учеб пособие. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ ЛЭТИ, 2000. 64 с. Определяют ся основны е понят ия сет евы х т ехнолог ий, рассматриваются составляющие для построения...»

«НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК УКРАИНЫ Институт проблем моделирования в энергетике им. Г.Е. Пухова Отделение гибридных моделирующих и управляющих систем в энергетике МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ Национальный авиационный университет Кафедра электротехники и светотехники В.В. Васильев, Л.А. Симак, А.М. Рыбникова МАТЕМАТИЧЕСКОЕ И КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ И СИСТЕМ В СРЕДЕ MATLAB/SIMULINK. Учебное пособие Киев – 2008 УДК 681.3 Авторы: В.В. Васильев, Л.А. Симак, А.М. Рыбникова...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛЭТИ ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ ТИПОВОЙ МОДЕЛИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ОБРАЗОВАНИЯ ДЛЯ ВУЗОВ И ССУЗОВ (проект) Санкт-Петербург 2005 г. Настоящие Практические рекомендации подготовлены в рамках Федеральной программы развития образования на 2005 год по проекту Научно-методическое обеспечение по созданию и внедрению системы управления качеством в образовательных учреждениях...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, МЕХАНИКИ И ОПТИКИ Н.Ю. Иванова, Е.Б. Романова ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА КОНСТРУКТОРСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ Учебное пособие Санкт-Петербург 2013 УДК 004.896 Иванова Н.Ю., Романова Е.Б., средства Инструментальные конструкторского проектирования электронных средств Учебное пособие. СПб: НИУ ИТМО, 2013. 121 с. В учебном пособии рассмотрены...»

«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ИНСТИТУТ СИСТЕМ ЭНЕРГЕТИКИ ИМ. Л.А. МЕЛЕНТЬЕВА МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ УЧЕБНО-НАУЧНЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ЦЕНТР ИрГТУ–ИСЭМ Н.И. Воропай ТЕОРИЯ СИСТЕМ для электроэнергетиков Учебное пособие для студентов электроэнергетических специальностей Рекомендовано Учебно-методическим объединением по образованию в области энергетики и электротехники Новосибирск Наука Сибирская...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Северный (Арктический) федеральный университет Моделирование цифровых и аналоговых схем в программе Multisim 11. Электрические цепи Методические указания к выполнению лабораторных работ по электротехнике и основам электроники Архангельск 2011 Рассмотрены и рекомендован к изданию методической комиссией Института энергетики и транспорта Северного (Арктического) федерального университета 30 марта 2011 г. Составитель И.А. Патракова, ст....»

«Федеральное агентство по образованию АМУРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГОУВПО АмГУ УТВЕРЖДАЮ Зав. кафедрой АПП и Э А.Н. Рыбалев 2007 г. Теория автоматического управления УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ для специальности 220301– Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям) Составитель: А.Н. Рыбалев, доцент кафедры автоматизации производственных процессов и электротехники АмГУ Благовещенск 2007 г. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Оренбургский государственный университет Кафедра теоретической и общей электротехники Н.Ю.Ушакова, Ж.Г.Пискунова ЦЕПИ НЕСИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА Методические указания к выполнению расчетно-графического задания Рекомендовано к изданию Редакционно-издательским советом федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего...»

«Министерство образования Российской Федерации КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. А.Н.ТУПОЛЕВА Филиал Восток С.Г. Прохоров, Р.А. Хуснутдинов ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ Учебное пособие Для студентов очного и заочного обучения Рекомендовано к печати учебно-методическим объединением вузов России по образованию в области приборостроения и оптотехники Казань 2002 1 УДК 621.313 Прохоров С.Г., Хуснутдинов Р.А.Электрические машины: Учебное пособие: Для студентов заочного и очного обучения /...»




 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.