Таблица 3.1

Исполь-

зуемая

Цифры шифра студента и исходные данные

цифра шиф

Показа-

ра студента

тель

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

Тип

ТМЗ

ТМЗ

ТМЗ

ТМЗ 1000/1

МЗ 1600/1

ТМЗ

ТСЗ

ТСЗ

ТМ

ТМ

послед-

транс-

250/10

400/10

630/10

2500/10

400/6

630/6

1000/6

1600/6

няя

форма-

тора

Нагрузка

230

380

590

810

1100

2000

360

500

700

980

послед

кВА

няя

cosφ

предпос-

нагрузки

0,80

0,82

0,90

0,75

0,71

0,70

0,86

0,88

0,91

0,78

ледняя

Подве-

послед

денное

няя

напря-

9,0

9,1

9.3

9,8

10

10,5

6,3

6,5

6Д

5,8

жение U,

кВ

Регулиро-

предпос-

вочное

ледняя

ответв-

ление

+5

+2,5

0

– 2,5

– 5

– 5

– 2,5

0

+2,5

+5

δUОТВ, %

3.5. Методические указания к выполнению лабораторных работ

Общие указания

В процессе изучения дисциплины студенты должны выполнить лабора-

торные работы, основной целью которых является закрепление теоретического

материала по курсу.

Лабораторные работы являются виртуальными и основаны на компьютерном моделировании математической модели работы электроэнергетических систем и электрических сетей.

Лабораторная работа 1 выполняется с помощью программного пакета,

разработанного на кафедре.

Лабораторная работа 2 выполняется с помощью программного пакета MULTISIM, предназначенного для компьютерного моделирования электрических и электронных схем.

Студентам, занимающим с элементами ДОТ, на учебном сайте университета будет указано, где и как получить программные пакеты для выполнения лабораторных работ.

Перед каждым занятием необходимо ознакомиться с теоретическими положениями и методическими указаниями к выполнению работы. Исходные данные, необходимые для выполнения работ, берутся из таблиц в соответствии с цифрами шифра студента, или по указанию преподавателя указывается вариант.

После выполнения всех лабораторных работ каждый студент должен

оформить отчет. На титульном листе отчета указываются название дисциплины, фамилия, инициалы и шифр студента. Текст отчета должен содержать цель

занятия, исходные данные, необходимые формулы, схемы, графики, единицы измерения физических величин, результаты расчетов, выводы. К экзамену по

дисциплине допускаются студенты, в полном объеме выполнившие лабораторные работы и оформившие отчеты.

Охрана труда и техника безопасности

Организация безопасной работы студентов при выполнении лабора-

торных работ на кафедре электроснабжения производится в соответствии с тре-

бованиями правил устройства электроустановок.

Перед началом работ проводится инструктаж по технике безопасности. В процессе выполнения лабораторной работы при обнаружении неисправностей в оборудовании следует немедленно прекратить работу и сообщить об этом преподавателю.

РАБОТА 1

Исследование экологического влияния электрических сетей сверхвысокого напряжения на окружающую среду

I. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Целью работы является ознакомление с методикой определения безопасной зоны вблизи линии сверхвысокого напряжения (СВН).

II. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Высокие напряженности электрического поля вблизи ВЛ могут обусловить опасные электрические влияния на воздушные линии связи, находящиеся вблизи от ВЛ, также оказывать вредное воздействие на организм человека.

Экологическое влияние линий сверхвысокого напряжения на окружающую среду заключается в том, что они создают большие значения напряженно-

сти электрического поля Е даже вблизи поверхности земли. При этом величина

Е может существенно превосходить допустимые нормы.

Для этого рассмотрим электрическое поле, создаваемое трехфазной линией переменного тока. В качестве расчетной схемы примем такую, в которой провода располагаются в одной горизонтальной плоскости (рис. 1.1).

	D	D
1	2	3
	a24	a34
H	Y a14	4
		x

y

H

b14	B24		b34
1′	2′	3′	Рис. 1.1

На человека, находящегося перпендикулярно к проводам, действует вертикальная составляющая Еy (ток, протекающий через человека, создается

именно этой составляющей), поэтому нам необходимо найти только Еy .

В качестве математической модели для вычисления напряженности элек-

трического поля линии принимаем формулу

Е =

Uф

−(

Н+у

+

Н−у

)+(0,5+j0,87) (

Н+у

+

Н−у

)+

У

α11−α12

Д+х) (Н−у)2 +(Д+х)2

(Н+у)2 +х2 (Н−у)2 +х2

(Н+у)2 +(

Рис. 1.1

α11 ,α12

+ (0,5	+ j0,87) (	Н + у				+	Н − у					(1.1)
											) ,
		(Н + у)	2	+ ( Д + х)	2		(Н − у)	2	+ ( Д − х)	2

где Д – межфазовое расстояние; Н – высота подвески проводов; U ф – фазовое

напряжение линии; y – высота над уровнем земли точки, в которой определяет-

ся величина напряженности Ey; – потенциальные коэффициенты, опреде-

ляемые по формулам

2H

(2H )

2

+ Д

2

(2H )

2

+(2 Д)

2

α

11

= ln

; α

12

= α

23

= ln

, α

13

= ln

;

1

Д

2 Д

α =

(α12 + α23 + α13 )

.

12

3

Более подробно теория этого материала с математическим выводом

формулы 1.1 приведена в теме 2.1 опорного конспекта.

Расчет напряженности электрического поля

вблизи линии СВН реко-

мендуем выполнить с помощью ПК.

Экспериментально напряженность электрического поля можно измерить

приборомП3-50 (рис. 1.2), выполненным в виде малогабаритного носимого прибора с автономным питанием. Основными элементами измерителя являются: устройство отсчетное УОЗ-50 и антенныпреобразователи (АП) направленного приема. Работа измерителя основана на возбуждении в АП под воздействием измеряемого поля переменного напряжения, пропорционального напряженности поля. Переменное напряжение предварительно усиливается в АП и поступает на вход УОЗ-50, где происходит его фильтрация, дальнейшее усиление, преобразование в постоянное напряжение и индикация.

Измеритель поставляется в 3-х комплектах:

ПЗ-50А предназначен для измерения напряженности электрического поля. ПЗ-50Б предназначен для измерения магнитного поля.

ПЗ-50В совмещает функции этих комплектов.

Рис. 1.2. Измеритель ПЗ-50В Технические характеристики

Диапазон измерения напряженности электрического поля, кВ/м

Пределы измерения, кВ/м

Диапазон измерения напряженности магнитного поля, А/м

Пределы измерения, А/м

Пределы допускаемой относительной основной погрешности измерения напряженности электрического поля, %, где Eп – установленный предел измерения, Ех– измеренное значение напряженности электрического поля, кВ/м

Пределы допускаемой относительной основной погрешности измерения напряженности магнитного поля, %, где Нп

– установленный предел измерения, Нх – измеренное значение напряженности магнитного поля, А/м

от 0,01 до 180

0.2, 2, 20 и 200

от 0,01 до 1800

0.2, 20, 200 и 2000

(15+0,2(Еп/Ех))

±(15+0,2(Нп/Нх)),

Время непрерывной работы в автономном режиме, ч		не менее 16
Источник питания

III.ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1.Выбрать номер своего варианта из табл. 1.1. Студенты, выполняющие лабораторную работу с преподавателем, выбирают вариант по указанию преподавателя.

Исходными данными являются:

U – номинальное напряжение ВЛ [кВ]; D – ширина между фазными линиями [м]; H – высота подвеса крайних ВЛ [м];

r0 – радиус провода ВЛ [мм];

n – число проводов расщепленной фазы.

Таблица 1.1

	Номер ва-
	рианта (но-	U, кВ	D, м	H, м	r0, мм	n
	мер послед-
	ней цифры
	шифра сту-
	дента)
	1	110	8	8	8,8	1
	2	220	10	12	9,1	1
	3	330	10	16	9,6	2
	4	500	12	22	10,8	3
	5	1150	22	28	10,8	8
	6	750	14	22	10,8	5
	7	220	8	10	9,1	1
	8	330	10	12	9,6	2
2.	9	500	12	12	10,8	3
Используя	0	1150	24	22	10,8	5

виртуальную модель измерителя ПЗ-50В, «измерить» напряженность электрического поля на уровне 1,8 м от земли в точках –5, 0, 5, 15, 20, 25, 35, 50, 70, 100, м, где за 0 принята точка, находящаяся на линии, соединяющей крайнюю правую фазу и ее зеркальное отображение (рис 1.1 линия 3- 3′ ). Данные «измерения» занести в табл. по форме 1.1.

									Форма 1.1
x, м	– 5	0	5	15	20	25	35	50	70	100
E, кВ /м

3.По данным табл. по форме 1.1 строим график зависимости Е от x , по которому определяем: а) максимальную напряженность электрического поля и ее местоположение от линии электропередачи, б) расстояния, отсчитываемые от крайней фазы, начиная с которых напряженность электрического поля на уровне земли не превосходит 2 кВ/м и 1 кВ/м.

4.По полученным данным рассчитать ширину санитарной зоны, внутри которой запрещена жилая застройка. Кроме того, учесть, что санитарными нормами определен предельно допустимый уровень напряженности вблизи земли

(в населенных пунктах 5 кВ/м, в ненаселенных пунктах 15 кВ/м, а на участках пересечения ВЛ с автодорогами 10 кВ/м).

5. Выполнить расчеты для подготовки параметров математической модели (порядок выполнения указан ниже) для вычисления напряженности электрического поля линии.

Подготовка параметров математической модели для вычисления напряженности электрического поля линии на примере данных для линии 500 кВ и при разных значениях высоты подвеса проводов (Н1, Н2 )

Исходные данные: линейное напряжение между фазами U1=500 кВ, Uф = 289 кВ; расстояние между фазами D = 12м, Н1=22м, Н2 = 8м, у=1,8 ≈ 2м; радиус сечения провода АС-240 r0=10,8мм; количество проводов в расщепленной фазе n =3, ее радиус rр = 0,23 м (радиус окружности, проходящей через центры проводов).

1. Определяем эквивалентный радиус фазы в соответствии с формулой

r

=

rp

;

rэ

= 3

3 0,0108 / 0,232

= 0,13м.

(r

/ nr )1 n

Э

p

0

1-й случай, Н1 = 22 м. Находим:

2H

2 22

(2 22)2 +122

α11 = ln

;α11

= ln

= 5,82 ;

α12

=α23

= ln

=1,34

;

r

12

0,13

э

(2 22)2

+ (2 12)2

= 0,74 ;

(1,34 2 + 0,84)

=1,44 .

α12 =

(2

22)

3

α13 = ln

После подстановки найденных значений в формулу (2.19) получим выра-

жение

Е

=

289

−

24

+

20

+(0,5

+ j 0.87)

24

+

20

+

2

2

2

2

2

2

2

2

y

5,82−1,14

(12+

х)

+

х

+

х

24

+(12+ х)

20 +

24

20

24

20

+ (0,5 + j 0,87)×

+

.

242 + (12 − х)2

+ (12

+ х)2

202

Задавая значения х, определяем соответствующие им значения модуля Еy, кВ/м, результаты сводим в табл. 1.2.

Таблица 1.2

х, м	0	1	2	5	8	10	12	15	17	20	25	30
Еy при	1,4			1,8		2,5	2,7	2,9		2,7	2,3	2,0
Н1=22м
Еy при	12,8	12,3	9,7	7,8	9,4	12,8	14,4	12,5	9,7	6,3	3,2	1,9
Н2=8м

2-й случай, Н2 = 8 м.

Потенциальные коэффициенты находим аналогично первому случаю:

					2 8			= 4,8 ;																(2 8)2 +122							= 0,51;
α11	= ln												α12	=α23			= ln
																									12
					0,13
					(2 8)2				+ (2 12)2																(0,51 2 + 0,18)								= 0,4 .
α13 = ln																					α12 =
								(2 12)																					3
														= 0,18 ;
Подставим найденные значения в формулу (1.1), получим выражение
			289										10										6												10							6
Еy	=							−									+												+ (0,5 +			j 0.87)							+							+
		4,8			−0,4							2	+ (12 + х)		2					2	+ (12 +					х)	2								2	+	х	2		6	2	+	х	2
									10								6																10
													10										6
+ (0,5 + j 0,87)×																	+											.													(1.2)
												2	+ (12 − х)2							2	+ (12 +					х)2
									10								6

Подставляя в формулу (1.1) значения х, находим соответствующие им значения Еy и заносим их в табл. 1.2. По данным табл. 1.2 строим графики (рис. 1.3) зависимости Е от х для Н1 = 22 м (кривая 1) и Н2 = 8 (кривая 2).

2

3

2

опасная зона		безопасная зона

Рис. 1.3

Проведя на этом рисунке горизонталь на уровне 5 кВ/м (допустимое значение напряженности поля), определяем безопасную зону для людей. Безопасная зона при Н2 = 8 находится на расстоянии 10 м от крайней фазы. Под опорой (Н1=22 м) опасная зона отсутствует, так как вся кривая Е лежит ниже 5 кВ/м.

Кривые Еy при х < 0 симметричны кривым при х > 0, поэтому не приводятся.

IV. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

1.График зависимости напряженности электрического поля от удаления от оси линии по результатам расчета;

2.Максимальная напряженность электрического поля и ее местоположение от линии электропередачи, б) расстояния, отсчитываемые от крайней фазы, начиная с которых напряженность электрического поля на уровне земли не превосходит 2 кВ/м и 1 кВ/м.

3.Безопасную зону длительного нахождения человека вблизи линии СВН; ширину санитарной зоны, внутри которой запрещена жилая застройка.

4.Выводы по работе.

Литература [1], с. 4…18

РАБОТА 2

Исследование влияние тиристорных преобразователей на компенсирующую конденсаторную батарею

I. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Целью работы является исследование влияния тиристорных преобразователей, являющихся генераторами высших гармоник в электросети на конденсаторную батарею.

II. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Источниками несинусоидальности напряжения являются: статические преобразователи, дуговые сталеплавильные и индукционные печи, трансформаторы, синхронные двигатели, сварочные установки, газоразрядные осветительные и бытовые приборы. Функцию, описывающую несинусоидальную кривую напряжения, можно разложить в ряд Фурье синусоидальных (гармонических) составляющих с частотой, в n-раз превышающей частоту сети электроснабжения – частоту первой гармоники. ГОСТ 13109-97 требует оценивать весь ряд гармонических составляющих от 2-й до 40-й включительно.

Существенный вклад в генерирование высших гармоник тока в электро-

сеть вносят статические преобразователи, одним из которых является тиристорный преобразователь. Следует подчеркнуть, что тиристорный преобразователь ведет себя как источник гармоник напряжения на стороне постоянного тока и как источник несинусоидального тока, содержащего нечетные гармоники тока, некратные трем – на стороне переменного тока.

В данной работе исследуем трехфазную двухполупериодную схему с шестифазным входом и однофазным выходом.

Влияние несинусоидальности напряжения отрицательно сказывается на работу различного электрооборудования, в том числе и на компенсирующие конденсаторные батареи, которые могут быть перегружены токами высших гармоник.

Зная мощность короткого замыкания на шинах 110 кВ, можно найти эквивалентное индуктивное сопротивление системы для каждой гармоники (n=1,5,7,11,13,…– нечетные гармоники, некратные трем n = 3к ±1, к = 0,1,2,3….), приведенное к напряжению распределительной сети по формуле

Xcn = nU 2 , SK

где значения SK подставляются в МВА, а U – в кВ (см. табл. 2.1).

Следует подчеркнуть, что сопротивление трансформатора связи с расщепленными вторичными обмотками с энергосистемой в первом приближении определяем по выражению

n X тр.св.n = n (Хв + Хн)

uK

Uном2

.тр

К

uK

Uном2

.тр К

Xв. = n 100

р

р

(1−

);

X н. = n 100

; Кр=3,5.

4

2

Sном.тр

Sном.тр

Индуктивное сопротивление сдвоенного реактора выбирается из справочников.

Для РБСДГ10-2х2500-0,14У3 индуктивное сопротивление

X р.п. 0,07n Ом (по справочнику выбираем Х0,5 = 0,07 - индуктивное сопро-

тивление сдвоенного реактора при встречно-направленных токах в обмотках реактора).

Суммарное индуктивное сопротивление системы, трансформатора и реактора с напряжением распределительной сети U = 6 и 10 кВ равно

X э.с.n = Xсn + Хтр.св.n + Хрn .

Эквивалентное сопротивление цеховых трансформаторов, основной нагрузкой которых являются асинхронные двигатели, можно вычислять по формулам.

	При этом для 6 кВ	X н.тр.n = n	12		,
			ΣSном.тр
	а для 10 кВ	X н.тр.n = n	34			,
				ΣSном.тр

где ΣSц.тр берется в МВА.

Эквивалентное сопротивление двигателей для 6 и 10 кВ будем считать по

формулам Xдв.n = n	6	и Xдв.n = n		17				, где Σ Sдв берется в МВ·А.
	ΣSдв		ΣSдв
Эквивалентное сопротивление нагруженных трансформаторов и двигате-
лей, включенных параллельно:
		Xв.n =			X		н.тр.n Xдв.n			.
				X н.тр.n + Xдв.n
Эквивалентное сопротивление параллельно включенных Xэ.с.n, Xв.n
		X э.n	=			X э.с.n Xв.n			.
						X э.с.n + Xв.n

Сопротивление батареи конденсаторов для n-й гармоники вычисляем с учетом табличных данных по выражению

XΣкб.n =	U 2		1	,
	∑Q		n
	к

где суммирование производится по всем РП.

Основная гармоника тока от работающих преобразователей на стороне распределительной сети с достаточной для практики точностью может быть

	определена по формуле			I	1		6		Id	,
							π		KT
	где Id – выпрямительный ток, а КТ – коэффициент трансформации.
	Приближенно ток n-й гармоники
	I n	=	I1	, где n = 5, 7, 11, 13.
			n

Эквивалентное сопротивление схемы состоит из источника тока с током In и параллельно включенных Xэ.с.n, Xв.n, XΣкб.n.

Ток конденсаторной батареи основной частоты определяется из выраже-

ния

Q = 3 Uном Iкб.1.

Через Id определяются токи гармоник, обусловленные одним работающим преобразователем,

	In =	6 Id	.
		π KT n

In

		jXЭ.С.n		jXВ.n					-jX∑К.Б.n

Рис. 2.1

Коэффициент трансформации KT трансформатора для преобразователя вычисляется по формуле

KТ Uном 2 ,

Ud

где Uном – номинальное напряжение распределительной сети.

Полученные токи умножаются на количество работающих преобразователей согласно табл. 2.1. Эти токи перераспределяются между Xэ.с.n и Xкб.n. Поэтому токи конденсаторной батареи определяются через общий ток и безразмерные коэффициенты вида

		X э.n n2				.
	X	n2	− X	кб.n
		э.n

Знак минус в знаменателе обусловлен чисто емкостным характером сопротивления Xкб.n.

Таким образом,

Iкб.n = In					X э.n n2					.
			X		n2	− X	кб.n
				э.n
Эквивалентный ток в батарее равен					.n )= Iкб2 .1 +						.n )
Iкб.э = Iкб2 1 +	∑(Iкб2									∑(Iкб2
	n=5,7,11,13									n=5,7,11,13

Коэффициент перегрузки вычисляется по формуле

K = Iкб.э

Iкб.1

и не должен превосходить 1,3 в соответствии с техническими данными на конденсаторы.

III. ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ

Запустив программу MULTISIM (см. параграф 3.5.2), необходимо «собрать» электрическую схему для исследований. Электрическая схема виртуальной лабораторной установки представлена на рис. 2.2. На этой схеме указаны источники тока, генерирующие соответственно 5, 7, 11, и 13 гармоники, каждый из которых может подключаться к общей шине или – отключаться при помощи выключателей J1... J4. Индуктивности L1 и L2 обусловлены соответственно суммарным индуктивным сопротивлением системы и эквивалентным индуктивным сопротивлением нагруженных трансформаторов и двигателей, включенных параллельно. Амперметр, установленный последовательно с конденсатором, измеряет действующее значение тока через этот конденсатор, который эмитирует конденсаторную батарею. Значения параметров, изображенных на схеме рис 2.2, схемы и величины токов источников тока не соответствуют расчетным значениям. Их следует предварительно рассчитать и ввести в

виртуальную схему (см. пункты 1 и 3 в разделе порядок выполнения работы).

Рис. 2.2

IV. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Рассчитать действующие значения токов 1, 5, 7, 11, 13 гармоник и параметры схемы замещения Xэ.с.n , Xв.n , XΣкб.n согласно исходным данным табл. 2.1.

2.«Собрать» схему (рис. 2.2) на рабочем столе компьютера и установить параметры, которые должны соответствовать расчетным данным п. 1.

3.Установить расчетные параметры элементов схемы и подключить источник пятой гармоники тока – 350 Гц. «Включить» схему и записать показания амперметра в табл. по форме 2.1.

4.Поочередно подключать только один источник с частотой, равной kf1 k = 7, 11, 13, записывать показания амперметра в табл. по форме 2.1.

5.Включить все источники тока и записать показания амперметра в табл. по форме 2.1.

6.Рассчитать коэффициент перегрузки, используя данные табл. формы 2.1

Таблица 2.1

						Варианты
	Показатель	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
	Число работаю-
	щих преобразова-	2	3	4	5	2	3	4	5	2	3
	телей
	Напряжение	6	6	10	10	10	10	6	6	6	10
	распредсети, кВ

Суммарная номинальная мощность цеховых трансформаторов, питающихся от распредсети

SТ РП-1, кВ·А	4000	5000	3000	3000	3000	4000	5000	2000	4600	4600
SТ РП-2, кВ·А	8000	7000	10000	12000	9600	8000	7000	10000	7000	7000
SТ РП-3, кВ·А	8200	7000	6200	9200	9600	10000	7000	10000	9600	6600
PСД, кВт	1000	1250	1430	2030	715	1000	1000	1430	1250	1000
QКРП-2, квар	675	600	700	750	800	750	600	675	850	600
QКРП-3, квар	850	850	700	1125	1000	1125	700	800	675	875
Мощность	4000	5000	6000	6000	3000	4000	5000	5000	3500	4500
КЗ на шинах
110 кВ ГПП,
МВ·А

7. Установить расчетные параметры элементов схемы и подключить только один источник тока, генерирующего 5-ю гармонику (350 Гц) тока «Включить» схему и записать показания амперметра в табл. по форме 2.1

8. Поочередно, устанавливая частоту равной kf1 k = 5, 7, 11, 13, записывать показания амперметра в табл. по форме 2.1.

9.Рассчитать коэффициент перегрузки при раздельном включении источников и при одновременном включении источников, используя данные табл. формы 2.1. Результаты расчета занести в табл. по форме 2.1.

10.Уменьшить XЭ.СП до значения 0.6 XЭ.СП и проделать действия, аналогичные пунктам 3– 5.

11.Увеличить XЭ.СП до значения 1,4 XЭ.СП и проделать действия, аналогичные пунктам 3 – 5.

			Форма 2.1
f, Гц	XЭ.СП	0,6XЭ.СП	1,4XЭ.СП
	I, А	I, А	I, А
5 f1= 250, Гц
7 f1= 350, Гц
11 f1= 550, Гц
13 f1= 650, Гц
Все источники
тока
Коэффициент
перегрузки при
раздельном
включении ис-
точников
Коэффициент
перегрузки при
одновременном
включении ис-
точников

IV. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

1.Схема лабораторной установки.

2.Результаты измерений (табл. по форме 2.1).

3.Выводы по работе.

3.5.1.Методика применения программы "MULTISIM" для выполнения виртуальных лабораторных работ

3.5.1.1. Общие положения

Программа " MULTISIM " позволяет провести лабораторные работы без сборки реальных схем за счет компьютерного моделирования процессов, происходящих в схемах. Эта программа имеет много версий. Первые версии назывались «Е1есtrоnics Wоrkbеnсh». Все версии обладают преемственностью и методики компьютерного моделирования на всех версиях достаточно близки к друг к другу. В лабораторной работе 2 необходимо произвести моделирование эквивалентной схемы электросети с конденсаторной батареей и источников тока, генерирующие высшие гармоники в электросеть. Целью моделирования является исследования влияния высших гармоник, возникающих от тиристорного преобразователя, на компенсирующую конденсаторную батарею.

3.5.1.2. Открытие программы

Для обращения к программе MULTISIM необходимо создать ярлык на рабочем столе и им пользоваться для обращения к программе.

После запуска на экране появляется графическая оболочка интерфейса программы (рис. 3.5.1), посредством которой и осуществляется компьютерное моделирование поставленных задач.

Экран дисплея делится на три части.

1. Зона в верхней части экрана – командное меню, содержащее команд возможных действий программы.

2. 3она в правой части экрана – меню условных обозначений оборудования. Она содержит условные графические обозначения оборудования, которые могут быть использованы для компьютерного моделирования процессов.

3. Зона в верхней части экрана меню условных обозначений элементов. Она содержит условные графические обозначения элементов, которые могут быть использованы для компьютерного моделирования процессов.

4.Остальная часть экрана – рабочая зона, в которой осуществляется построение необходимых схем.

5.Кнопка выхода из программы. При подведении к ней курсора мыши и нажатии левой кнопки будет произведён выход из программы.

6.Переключатель, при включении которого после сборки схемы и задания параметров её элементов программа начинает компьютерное моделирование.

Более подробное описание всех команд управления не имеет смысла, так как для данной лабораторной работы оно не потребуется.

3.5.1.3. Построение схем для выполнения лабораторных работ

Из всего меню оборудования и элементов программы " MULTISIM " для выполнения данной лабораторной работы нам необходимы лишь обозначения 8 из них:

Вольтметр Амперметр

Узел Заземление Резистор Индуктивность Емкость

Источник тока

1

6

3

4

2

5

Рис. 3.5.1. Интерфейс программы MULTISIM 10

Следует отметить, что в обозначении элементов использован американский стандарт, а не европейский, которые имеют отличия.

Управление выбором того или иного условного обозначения осуществляется с помощью курсора, перемещаемого мышью, и происходит следующим образом:

а) подводим курсор к обозначению элемента в верхней части экрана и выделяем его одним щелчком левой кнопки манипулятора мышь, при этом открывается всплывающее меню;

б) левой кнопкой мыши щелчком выбираем необходимый элемент и перемещаем его в рабочую зону экрана клавишами управления курсора либо перетаскиваем мышкой;

в) выбираем другие условные обозначения, необходимые для сборки схемы, аналогичным образом и размещаем их на экране таким образом, чтобы между ними было расстояние 2−3 сантиметра.

Если в рабочую зону был вынесен неверный элемент и его необходимо удалить или возникла необходимость в корректировке собранной схемы, то для этого необходимо выполнить следующую операцию.

К условному обозначению элемента, которое подлежит удалению, подвести курсор мыши и выделить его путём однократного нажатия правой кнопки мыши (при этом он будет выделен пунктирными линиями). Если необходимо удалить сразу несколько элементов, то их можно одновременно выделить путём нажатия левой кнопки мыши с последующим её удержанием и перемещением курсора по экрану таким образом, чтобы в образующийся прямоугольник попали все необходимые элементы, после чего их можно удалить путём нажатия клавиши "Dе1еtе" на клавиатуре.

При необходимости в изменении ориентации (поворот на 90°) условного обозначения элемента на рабочей зоне экрана его надо выделить одним щелчком левой кнопки мыши. Затем одновременно нажать две клавиши – Ctrl и R.

Для рисования соединительных линий между выбранными элементами с целью создания электрической схемы необходимо подвести курсор мыши к изображению одного из двух соединяемых элементов в том месте, где из него выходит конец соединительной линии таким образом, чтобы он был выделен маленьким чёрным кружком (рис. 3.5.2), после чего надо нажать левую кнопку мыши и, удерживая её в этом положении, подвести курсор к краю изображения другого соединяемого элемента таким образом, чтобы он был также выделен маленьким чёрным кружком, после чего надо левую кнопку мыши отпустить. В результате произведённых операций будет нарисована соединительная линия между двумя элементами схемы.

Рис. 3.5.2. Последовательное соединение двух элементов схемы

3.5.1.4. Установка параметров собранной схемы

После того как необходимая схема будет собрана в рабочей зоне программы, необходимо задать как параметры отдельных её элементов (сопротивления, ёмкости, индуктивности, источника напряжения), источника тока так и измерительных приборов (амперметра, вольтметра), включенных в схему.

Установка параметров активного сопротивления, ёмкости и индуктивности

Данная операция осуществляется в следующей последовательности:

а) выбрать элемент схемы, параметры которого необходимо задать, путём подведения к нему курсора мыши;

б) сделать два быстрых щелчка левой кнопкой "мыши" на изображении выбранного элемента;

в) в появившемся окне задать необходимые параметры элемента путём подводки курсора в соответствующую область нажатия левой кнопки мыши, после чего можно вводить значение параметра с клавиатуры. При необходимости в корректировке введенного значения следует удалить старое значение нажатием клавиши "Васksрасе", а затем ввести новое значение;

г) установить нужный порядок измерения задаваемой величины при помощи кнопок прокрутки порядка путём подведения к ним курсора и нажатия левой кнопки мыши;

д) подтвердить заданное значение параметра. Окно задачи параметров ёмкости и индуктивности выглядит аналогичным образом. Процесс задачи значений их параметров происходит также по пунктам "а-д".

Установка параметров источника переменного тока

Данная операция осуществляется в следующей последовательности: а) выбрать источник тока на собранной схеме, параметры которого необ-

ходимо задать, путём подведения к нему курсора "мыши"; б) сделать два быстрых щелчка левой кнопкой "мыши" на изображении вы-

бранного источника тока; в) в появившемся окне (рис. 3.5.3) последовательно задать необходимые па-

раметры источника путём подводки курсора в соответствующую область окна и нажатия левой кнопки мыши, после чего ввести значение параметра с клавиатуры. При необходимости в корректировке введенного значения следует удалить старое значение нажатием клавиши " Васksрасе ", а затем ввести новое

значение; г) установить нужный порядок измерения задаваемых величин в каждой из

областей 4 окна при помощи кнопок прокрутки порядка 5 путём подведения к ним курсора и нажатия левой кнопки мыши;

д) подтвердить заданные значения параметров источника напряжения путём нажатия "ОК".

Установка параметров измерительных приборов

Данная операция осуществляется в следующей последовательности:

а) выбрать измерительный прибор (вольтметр, амперметр) на собранной схеме, параметры которого необходимо задать, путём подведения к нему курсора "мыши";

б) сделать два быстрых щелчка левой кнопкой мыши на изображении выбранного измерительного прибора;

в) в появившемся окне задать режим работы прибора - «АС», что соответствует работе его на переменном токе.

Рис. 3.5.3. Окно задачи параметров источника переменного тока Рекомендуется оставить значение внутреннего сопротивления измери-

тельных приборов "по умолчанию", то есть не изменять их.

Необходимо учесть, что АС – измерение переменного напряжения; DС – измерение постоянного напряжения.