Цепь постоянного тока#

В данном уроке приведено описание простых шагов по настройке схемы для решения электротехнической задачи.

В данном уроке рассматривается задача, в которой осуществляется моделирование цепи постоянного тока с заданными параметрами. В результате расчета требуется определить величину тока и напряжения в цепи.

1.  Создание и настройка проекта#

Для начала требуется создать новый проект и присвоить ему название, например, Цепь постоянного тока.

На следующем шаге (см. рис. 1 ниже)нужно:

  1. Отключить параметр Синхронизация с реальным временем, для того, чтобы была возможность устанавливать время моделирования < 1 [с];

  2. Настроить Время моделирования, присвоив соответствующему параметру проекта значение 0.2 [с];

  3. Настроить Шаг интегрирования, присвоив соответствующему параметру проекта значение 0.05 [мс];

  4. Настроить Шаг дискретизации, присвоив соответствующему параметру проекта значение 0.05 [мс].

Важно

В REPEAT VISION десятичные числа задаются через точку.

Рис. 1 Настройка проекта

Рис. 1 Настройка проекта#

Приступим к выполнению основных шагов по созданию цепи, открыв библиотеку Электроника.

2.  Создание источника напряжения#

Добавим первый блок нашей цепи, для этого перенесем на рабочую область блок Источник напряжения для питания цепи постоянного тока.

В свойствах первого блока нужно (см. рис. 2 ниже):

  1. Выбрать Тип источника - DC (постоянный ток);

  2. Указать значение напряжения - 27 [В];

  3. Указать значение внутреннего сопротивления – 0.1 [Ом].

Рис. 2 Добавление и настройка блока Источник напряжения

Рис. 2 Добавление и настройка блока Источник напряжения#

В результате проект готов для добавления Узлов. Сохраните проект и продолжите выполнения следующих шагов.

3.  Создание узлов#

Для возможности подключения вольтметра добавим блок Узел (см. рис. 3 ниже), для этого необходимо перенести одноимённый блок на рабочую поверхность, затем повернуть блок на 90\(^0\) влево для дальнейшего удобства построения схемы и указать значение свойства Количество выходных портов – 2.

Рис. 3 Добавление и настройка блока Узел

Рис. 3 Добавление и настройка блока Узел#

Далее нужно копировать блок Узел, выделив его (нажать по блоку ЛКМ) затем команды CTRL+C, CTRL+V.

После чего соедините блоки в соответствии с рис. 4:

Рис. 4 Соединение блоков

Рис. 4 Соединение блоков#

Сохраняемся и переходим к добавлению измерительных элементов.

4.  Добавление измерительных элементов#

Для измерения параметров цепи добавим блоки Амперметр и Вольтметр, который необходимо повернуть на 90\(^0\) вправо (смотри примечание под рисунком).

После чего соедините блоки в соответствии с рис. 5:

Рис. 5 Подключение измерительных элементов

Рис. 5 Подключение измерительных элементов#

Важно

Для получения корректных показаний вольтметра необходимо, чтобы вход «+» вольтметра и выход «+» источника напряжения были подключены к одному и тому же узлу, аналогично вход «-» вольтметра и вход «-» источника напряжения также должны быть подключены к одному узлу. Иначе получим отрицательное напряжение.

5.  Создание резистора#

Для установки сопротивления добавим блок Резистор, затем нужно повернуть блок на 90\(^0\) вправо для дальнейшего удобства построения схемы.

В его свойствах укажем значение сопротивления – 5 [Ом].

После чего соедините блоки в соответствии с рис. 6:

Рис. 6 Подключение и настройка блока Резистор

Рис. 6 Подключение и настройка блока Резистор#

6.  Добавляем графики для визуализации#

Переходим во вкладку визуализация:

  1. Добавляем один график для вывода сигнала амперметра;

  2. Добавим второй график для вывода сигнала вольтметра, рис. 7:

Рис. 7 Добавление графиков

Рис. 7 Добавление графиков#

Запустите расчёт кнопкой «Запустить моделирование» button_play

Расчёт должен успешно завершиться следующим сообщением:

Расчет остановлен со стороны решателя. Достигнут лимит модельного времени.

7.  Анализ результатов расчёта#

После успешного завершения расчета из графиков можно получить значение силы тока (≈5,3 [А]) и напряжения (≈ 26.5 [В]) в цепи, рис. 8:

Рис. 8 Результаты расчёта

Рис. 8 Результаты расчёта#

8.  Выводы#

В результате выполнения данного урока вы получили базовые знания для решения электротехнической задачи. Вы научились:

  • Создавать простейшую электрическую цепь и задавать параметры блоков Источник напряжения, Узел, Резистор.

  • Использовать Вольтметр и Амперметр для измерения силы тока и напряжения в цепи.

  • Создавать графики для визуального отображения сигналов измерительных элементов.