5. Исследование электрических цепей виртуальной лаборатории

5.1. Лабораторная работа №1 Исследование линейных электрических цепей постоянного тока

Цель работы

Изучение основных соединений потребителей и экспериментальная проверка правильности расчета разветвленной цепи методом эквивалентных преобразований, изучение основных величин постоянного тока, проверка законов Кирхгофа в цепях постоянного тока.

Содержание работы

1. Изучение основных соединений потребителей.

2. Экспериментальная проверка правильности расчета разветвленной цепи.

3. Проверка законов Кирхгофа в цепях постоянного тока.

Виртуалные приборы и оборудование

Виртуальные приборы и оборудование для проведения лабораторной работы представлены на рис. 5.1.1, Они содержат источник напряжения (DС Voltage Source), источник тока (АС Current Source), последовательные RLC-цепи (Series RLC), измерительные приборы (Voltage Measurement, Current Measurement, Multimeter, powergui, Active and Reactive Power, Display).

Все виртуальные приборы и оборудование (кроме дисплея) являются блоками пакета расширения SimPowerSystem. Дисплей (Display) является блоком основной библиотеки Simulink

Рис. 5.1.1. Виртуальные приборы и оборудование для проведения работы

Порядок выполнения работы

Модель для исследования основных соединений потребителей представлена на рис. 5.1.2

Рис. 5.1.2. Модель для исследования основных соединений потребителей

Параметры источника напряжения и сопротивлений задаются преподавателем. Окна параметров этих элементов изображены на рис. 5.1.3. В поле Measurement выбираем для измерения всевозможные измеряемые величины

а) б)

Рис. 5.1.3. Окна параметров сопротивления а) и источника напряжения б)

Теперь в параметрах измерительного прибора Multimeter можно задать измеряемые величины. Для этого из левого окна добавляем их в правое (рис. 5.1.4.). После пуска модели значения этих параметров появятся в блоке Display.

Рис. 5.1.4. Окно параметров измерительного прибора Multimeter

Измеренные значения заносим в таблицу 5.1.1.

Таблица 5.1.1

Способ определения	IR1	IR2	IR3	IR4	IR5	IR6	UR1	UR2	UR3	Usource
	А	А	А	А	А	А	В	В	В	В
Измерения
Расчет

Производим проверку с помощью аналитического расчёта цепи методом эквивалентных преобразований. Результаты также вносим в таблицу 5.1.1.

Для проверки правильности вычислений и измерений составляем и рассчитываем баланс мощности для цепи. Если равенство верно, то вычисления сделаны правильно.

Проверка законов Кирхгофа реализуется для модели, представленной на рис. 5.1.5.

Параметры источников и сопротивлений задает преподаватель. В параметрах источника тока AC Current Source (I) надо ввести в поля для фазы и частоты значения 0 (рис. 5.1.6.)

С помощью измерительного прибора Multimeter находим значения токов в ветвях схемы и заносим их в таблицу 5.1.2.

Проводим аналитический расчёт схемы любым методом и сравниваем полученные результаты с измеренными.

Рис. 5.1.5. Модель для проверки законов Кирхгофа

Рис. 5.1.6. Окно параметров источника тока AC Current Source

Таблица 5.1.2

Способ определения	I1	I2	I3	I4
	А	А	А	А
Измерения
Расчет

Содержание отчета

1. Модели с характеристикой виртуальных измерительных приборов.

2. Расчетные формулы.

3. Заполненные таблицы.

4. Выводы по работе.