13. Исследование спектра тока в нелинейной электрической цепи

В электрической цепи (рис. 60) с синусоидальным источником напряжения течёт несинусоидальный ток, форма которого приведена на рис. 61. Ток имеет периодический вид, поэтому частотный спектр тока является дискретным.

Для определения спектра тока в схему модели введён блок «To Workspace», формат работы которого устанавливается в соответствующем окне (рис. 62).

Для численного анализа спектра тока откроем окно блока Powergui. С помощью первой клавиши откроем окно установки режима вычислений (рис. 63) и установим дискретный режим. Далее, в окне блока Powergui (рис. 64) активируем клавишу FFT Analysis. В результате появится окно, в котором в верхнем поле следует активировать «Display FFT window» для выделения одного периода тока, а затем нажать клавишу «Display». После визуализации спектра, его можно редактировать с помощью инструментов окна.

Рис. 60. Модель электрической цепи

Рис. 61. Форма тока

Рис. 62. Рабочее окно блока Workspace

Рис. 63. Рабочее окно параметров блока Powergui

Рис. 64. Рабочее окно блока Powergui

Рис. 65. Результаты моделирования

14. Исследование модели нагруженной длинной линии

Схема исследования модели длинной линии приведена на рис. 66. Модель длинной линии состоит из пяти секций, а каждая секция является линией с сосредоточенными параметрами. Зададимся параметрами нагрузки линии (рис. 67). Параметры линии заданы в соответствующем окне (рис. 68). Для ускорения вычислений выберем в блоке Powergui дискретный режим.

Исследуем режимы в линии при подключении и отключении идеального источника напряжения. Для этого используем управляемый ключ. Визуализация переходных процессов приведена на рис. 69.

Рис. 66. Модель электрической цепи

Рис. 67. Рабочее окно нагрузки

Рис. 68. Рабочее окно линии

Рис. 69. Результаты исследования

15. Исследование модели линейного трансформатора

Модель схемы исследования трансформатора приведена на рис. 70. К первой обмотке трансформатора подключен идеальный источник синусоидального напряжения. К другим обмоткам подключены RL нагрузки. С помощью мультиметра контролируются токи и напряжения обмоток.

Рис. 70. Модель электрической цепи

Рис. 71. Рабочее окно источника

Зададимся параметрами источника и нагрузок (рис. 71, 72 и 73).

Рис. 72. Рабочее окно нагрузки

Рис. 73. Рабочее окно нагрузки

Выберем необходимые параметры обмоток трансформатора (рис. 74).

Рис. 74. Рабочее окно трансформатора

Перенесём в правое окно мультиметра контролируемые напряжения и токи. Инвертируем второй и третий токи с целью их визуального согласования с соответствующими напряжениями. Данная модель позволяет исследовать установившийся режим работы трансформатора. Для ускорения вычислений в блоке Powergui выбран дискретный режим. Результаты моделирования приведены на рис. 76.

Рис. 75. Рабочее окно измерителя

Рис. 76. Результаты исследования