Читайте также

Статья «EnergyCS — Программный комплекс для проектирования электроэнергетических систем» из журнала CADmaster №1(26) 2005 (январь-март)

При проектировании электроэнергетических систем, являющихся системами кибернетического типа, требуется учитывать их основные свойства: многообразие свойств и состояний, большое число элементов, которые различаются функционально, но работают в едином режиме, сложность и разнообразие структуры и режимов работы, многовариантность развития… При этом проектировщикам приходится выполнять большой объем расчетов установившихся режимов (УР) — так проверяется допустимость принятых решений по условиям загрузки элементов электрических сетей, а также по возможностям регулирования потокораспределения и уровней напряжения. Кроме того, на основе моделей установившихся режимов требуется произвести расчеты токов короткого замыкания (ТКЗ): они необходимы для выбора и проверки оборудования по условиям термической и динамической стойкости, результаты этих расчетов используются при проектировании релейной защиты и автоматики.

Понятно, что при выполнении всех этих операций необходимы программы для расчетов УР. Определились и основные требования к таким программам: высокая точность и адекватность расчетов, быстродействие, надежность получаемых результатов, возможность их визуализации и автоматизированного анализа.

В основу расчета УР положено решение системы нелинейных уравнений большой размерности, что само по себе сопряжено с большими сложностями. Решение таких систем уравнений осуществляется численными итерационными методами, а это зачастую сопровождается возникновением проблем сходимости и однозначности решения. В свою очередь, практически все проблемы сходимости так или иначе связаны с корректностью задания исходных данных. При больших объемах данных, которые необходимо ввести для расчета, велик риск ошибки, следствием которой становится расходящийся итерационный процесс. Другой причиной может оказаться несоответствие заданных нагрузок пропускным способностям элементов электрической сети, что в случае больших электроэнергетических систем далеко не очевидно.

Все эти проблемы решены при создании программного комплекса EnergyCS, который позволяет выполнять как расчеты установившихся режимов, так и расчеты токов короткого замыкания на единой информационной модели электроэнергетической системы. Та же модель используется при расчете потерь электрической энергии. Для решения каждой из этих задач предназначен свой модуль системы: соответственно EnergyCS UR, EnergyCS TKZ и EnergyCS Poteri. Модули представляют собой самостоятельные программные средства и могут использоваться независимо друг от друга, но все они используют одну и ту же цифровую модель сети, единый интерфейс и базовый расчет установившихся режимов. Дополнительная информация, необходимая для работы модуля, сохраняется в единой модели, но никак не влияет на работу других модулей.

Программный комплекс EnergyCS реализует многократно проверенный на практике метод Ньютона для решения системы нелинейных уравнений баланса мощностей в сочетании с методом Гаусса для решения линеаризованных систем уравнений на каждой итерации метода Ньютона.

При проведении расчета различных режимов электрических систем очень важны удобство подготовки и коррекции исходных данных, а также наглядность получаемых результатов — поэтому средствами EnergyCS осуществляется объектное моделирование и графическое представление электрической сети с автоматическим формированием ее расчетной схемы (модели).

Схема любой электрической сети состоит из множества связанных между собой объектов (воздушных и кабельных линий электропередачи, трансформаторов, шунтирующих и токоограничивающих реакторов, батарей конденсаторов, генераторов и т.д.), но число видов этих объектов ограничено. В EnergyCS для каждого из объектов предусмотрена отдельная таблица описания его характерных свойств (параметров) и таблица каталожных данных в базе справочной информации. Например, для объекта «Воздушная линия» основными свойствами являются марка и сечение проводов, среднегеометрическое расстояние между фазами, число проводов в фазе и шаг расщепления, длина линии. Таблица проводов различных марок, помещенная в базу справочной информации, содержит значения их сечений и диаметров, погонных активных сопротивлений и емкостных проводимостей, допустимых токов.

Ввод информации о схеме электрической сети производится добавлением новых объектов в графическом редакторе, а их свойства пользователь задает в соответствующих таблицах. При этом автоматически создаются необходимые узлы и ветви расчетных схем замещения объектов. Параметры схемы замещения каждого объекта рассчитываются на основе заданных свойств и справочной информации, которая хранится в отдельном файле базы данных. В процессе ввода EnergyCS постоянно отслеживает связь между объектами и соответствующими узлами и ветвями расчетной схемы — это позволяет значительно упростить процесс подготовки исходной информации для расчета режимов сложной электрической сети и исключить ошибки при определении параметров схем замещения.

Вся введенная информация хранится в базе данных расчета; просмотр и редактирование этих данных возможны как в табличном, так и в графическом виде. На рис. 1 показан вариант экранной формы программы при выводе участка сложнозамкнутой электрической сети в окна со схемой и таблицами исходных данных.

Каждому объекту электрической сети соответствует общепринятое графическое изображение, которое появляется на схеме при добавлении этого объекта. Схема может содержать и абстрактные ветви, не привязанные к конкретному объекту электрической сети. Выбор нужного объекта при его добавлении производится из списка объектов электрической сети (рис. 2).

Отдельные объекты соединяются между собой через общие шины (узлы расчетной модели). При добавлении на схему новых элементов и при их соединении автоматически формируется расчетный граф электрической сети.

Параметры оборудования вводятся в соответствующие таблицы одновременно с вводом изображения схемы или, по усмотрению расчетчика, позже. В правой части экрана, представленного на рис. 1, располагаются формы для ввода данных узлов и параметров линий, а в форме «Ветви. Исходные данные» отображаются результаты расчета электрических параметров схемы замещения вводимого объекта.

В принципе (правда, чисто теоретически) графическое изображение схемы не является обязательным элементом расчета: EnergyCS допускает возможность ввода всей расчетной модели исключительно в табличном виде (рис. 3, 4). Графическое изображение схемы может вводиться позднее, после ввода описания модели — такой порядок принят во многих других программах подобного класса, но это, как правило, неудобно.

Допускается ввод изображения только для анализируемой части электрической сети (остальная часть остается в табличном виде). Таким образом, элемент, присутствующий в модели и учитываемый при расчете, не обязательно должен быть изображен на схеме. В то же время схема не может содержать элементов, не представленных в расчетной модели. При просмотре схемы табличное представление данных автоматически синхронизируется с указанным на схеме элементом.

Выполнение расчетов установившихся режимов сложных реальных электрических систем требует работы с расчетной моделью большой размерности. Когда же размерность задачи заметно превышает тысячу узлов, неизбежно возникают препятствия, которые не связаны с размещением модели в оперативной памяти компьютера, а определяются такими проблемами, как устойчивость расчета (проблема обеспечения сходимости) и наблюдаемость результатов расчетов на схеме электрической сети.

В программном комплексе EnergyCS эти проблемы решены. Устойчивость расчета обеспечивается сразу в двух направлениях. С одной стороны, применен надежный алгоритм решения уравнений узловых напряжений, а с другой — в процессе расчета производится интеллектуальный анализ топологии сети, который позволяет выделять разомкнутые участки и применять для них более простые топологические методы расчета. Такое решение снижает размерность уравнений узловых напряжений и, соответственно, существенно повышает скорость расчета.

Наблюдаемость результатов расчетов на схеме электрической сети достигается следующими способами. Все элементы расчетной схемы могут быть классифицированы по принадлежности к различным районам и подрайонам, причем программа предусматривает организацию до четырех уровней иерархии подрайонов. Например:

• Энергосистема;
  • Сетевое предприятие;
    • Сетевой район;

Вся информация — как исходные данные, так и результаты расчетов — может быть выделена и проанализирована по отдельным районам и подрайонам.

Кроме того, расчетную схему допустимо разбивать на множество визуально независимых участков, каждый из которых может быть изображен на отдельной странице схемы (подсхеме). Каждая подсхема имеет свое наименование, которое отображается в заголовке окна графического редактора. Для перехода от одной схемы к другой служит команда Список подсхем в позиции Схема главного меню и в контекстном меню. Для выбора подсхемы служит окно со списком имеющихся подсхем (рис. 5).

Опыт применения

К настоящему времени имеется опыт применения программного комплекса EnergyCS для расчета установившихся режимов энергосистемы, расчетная модель которой содержит более 16 000 узлов и свыше 17 500 ветвей. Эта модель включает схему с участками сети от шин 220 кВ системообразующей сети до шин 0,4 кВ трансформаторных подстанций распределительных сетей. Расчетная модель визуально разбита на системообразующую часть, объединяющую подстанции с высшим напряжением 220 — 110 — 35 кВ, и множество распределительных сетей, каждая из которых изображена на отдельной подсхеме, но при этом остается частью единой системы и способна работать в едином режиме.

Для проведения многовариантных расчетов, связанных с исследованием режимов электрической сети при отключении отдельных ее элементов, предусмотрены выключатели, позволяющие подключить или отключить любой элемент сети. При проектировании линий электропередач важно, с какой именно стороны элемент подключен или отключен от схемы. В начале и в конце каждой ветви имеются маркеры выключателей (рис. 6), обозначаемые маленькими прямоугольниками (закрашенный прямоугольник показывает, что с соответствующей стороны элемент отключен). Если маркеры скрыты, то отключенное состояние элемента показывается разрывом линии и перпендикулярной чертой. Чтобы изменить состояние выключателя, требуется только щелкнуть на маркере левой клавишей мыши. Включение и отключение ветвей изменяет топологию сети — при этом соответствующим образом изменяется раскраска схемы. Участки, не связанные с системой, показываются цветом, определенным для отключенных элементов (например, серым). Если применена раскраска по связности с системой, то в результате переключений изменяются цвета участков схемы.

Расчеты токов короткого замыкания

Проект развития и реконструкции электрических сетей требует не только расчета установившихся режимов, но и многочисленных расчетов токов короткого замыкания и токов замыкания на землю. Расчеты токов короткого замыкания выполняются для выбора оборудования и его проверки по стойкости токам короткого замыкания, а также для выбора релейных защит и расчета их уставок. Как правило, эти задачи решаются в разных подразделениях проектного института с использованием различных программных средств. Разработчики программного комплекса EnergyCS предложили для расчета токов короткого замыкания специальный модуль EnergyCS TKZ. Расчеты токов короткого замыкания выполняются на той же модели, что и расчеты установившихся режимов — при этом модель отвечает самым жестким требованиям, предъявляемым к расчетам для выбора уставок релейных защит. Токи ветвей приводятся к своим номинальным напряжениям, при этом учитываются точные значения коэффициентов трансформации трансформаторов и изменения сопротивлений обмоток при переключении ответвлений РПН и ПБВ. Расчет узловых напряжений при коротких замыканиях производится методом Гаусса, по напряжениям узлов вычисляются токи в ветвях. Расчет ЭДС в начальный момент короткого замыкания для системы, генераторов, синхронных и асинхронных двигателей производится с использованием напряжений в установившемся режиме, предшествующем моменту возникновения КЗ: результатов расчета установившегося режима с учетом регуляторов напряжения и режима по активной и реактивной мощности (в полном соответствии с требованиями ГОСТ). На самом деле полный расчет установившегося режима производится для каждого расчета токов короткого замыкания. Для получения сопоставимых результатов может быть включен режим, позволяющий рассчитывать ЭДС по номинальным параметрам, — при этом можно получить результаты, соответствующие тем, что были получены другими способами (вручную или средствами других программ). Правда, в этом случае значения токов короткого замыкания могут оказаться завышенными или заниженными.

На сегодня программа выполняет расчеты только симметричных коротких замыканий, однако уже разрабатывается модуль расчета несимметричных коротких замыканий с учетом взаимоиндукций параллельных линий электропередач с описанием коридоров параллельных участков ВЛ, а также геометрии подвески проводов и тросов.

Программа предусматривает два варианта представления результатов расчета ТКЗ. Используя первый из этих вариантов, расчетчик определяет узел, в котором следует рассмотреть возможность короткого замыкания, и получает информацию по току короткого замыкания в данном узле при трехфазном КЗ, а также значение ударного тока и постоянной времени затухания свободной составляющей. Для всех ветвей показывается распределение токов при КЗ, для всех остальных узлов — остаточные напряжения.

Когда выбран второй вариант, программа выполняет расчеты ТКЗ для всех узловых точек схемы, позволяя вывести полученные результаты на схему.

Расчеты токов замыкания на землю для сетей с изолированной нейтралью производятся топологическим методом в этом же модуле и могут быть выведены на схему или в таблицы наряду с результатами расчетов ТКЗ.

Пример расчета ТКЗ для системы собственных нужд тепловой электростанции приведен на рис. 7.

Документирование результатов

Для документирования результатов расчетов в EnergyCS предусмотрены средства вывода на печать таблиц и схем как с исходными данными, так и с результатами расчетов. Тем не менее при создании проектной документации в соответствии с требованиями стандартов (в том числе и стандартов предприятия) необходимо применение дополнительных систем.

EnergyCS позволяет создавать табличные отчеты как документы MS Word, сформированные на основе шаблонов. Любая из таблиц, представленных в программе, может передаваться в MS Word как напрямую (с использованием COM-технологии), так и через системный буфер или текстовый файл обмена.

Для доработки изображения схемы в соответствии с требованиями к проектному документу может использоваться AutoCAD, в который схема передается с использованием COM-технологии или через DXF-файл обмена. При этом изображение схемы, полученной в AutoCAD, внешне максимально приближено к изображению в окне EnergyCS. При передаче изображения цвета схемы транслируются в слои AutoCAD (рис. 8), отдельный слой создается для текста.

Изображение схемы может быть передано не только в CAD-систему, но и в любое приложение, поддерживающее графику. Через системный буфер обмена изображение схемы или ее участка пользователь может поместить в документы MS Word, Excel, MS Paint и т.д.

Расчеты потерь энергии

Применение программы на этапе проектирования позволяет сформировать расчетную модель — трудозатраты на ее создание окупаются значительным сокращением времени расчетов. Есть и дополнительное преимущество: модель может быть передана заказчику вместе с проектной документацией. В этом случае заказчик получает не только документы, обосновывающие проектные решения, но и готовую информационную и моделирующую систему, которую можно использовать при решении задач эксплуатации — например, при принятии решений о возможностях оперативных переключений, анализе последствий аварийных повреждений, оперативном анализе потерь мощности и технических потерь электрической энергии. Такой подход в полной мере соответствует принципам, положенным в основу CALS-технологии. В состав программного комплекса EnergyCS включен модуль расчета потерь электрической энергии (EnergyCS Pot). Эту программу могут использовать эксплуатирующие организации, такие как электросетевые предприятия энергосистем, городские электрические сети или энергетические подразделения крупных и средних промышленных предприятий. EnergyCS Pot использует те же данные, что и другие программы комплекса.

Программа позволяет помещать в общую модель как системообразующие, так и распределительные сети, благодаря чему расчеты потерь выполняются без нарушения единства режима. Выбор метода расчета потерь энергии производится на основе анализа топологии сети. Для сложнозамкнутых сетей применяются два метода: статистический или метод прямого почасового интегрирования по графикам электрических нагрузок. Для разомкнутых участков сетей используются методы, регламентированные методическими указаниями по расчету потерь электрической энергии, ориентированные на анализ графиков отпуска и потребления электроэнергии. Результаты расчета программа представляет с классификацией и по балансовой принадлежности сети, и по классам напряжений, и по периодам.

EnergyCS Pot позволяет вводить графики потребляемой или отпускаемой энергии как вручную (включая копирование через системный буфер обмена), так и через специальный файл обмена (в формате CSV или XML) непосредственно из системы телеизмерений. Второй вариант позволяет получать графики в строгом соответствии с информацией, предоставленной системой автоматизации измерений, что обеспечивает наибольшую достоверность расчетов при минимальных дополнительных трудозатратах.

Анализ расчета сложных электрических схем в программе Multisim

DOI: 10.32743/UniTech.2021.83.2-4.11-15

АННОТАЦИЯ

В данной статье сравниваются результаты расчета сложных цепей, полученные с помощью метода контурных токов и результаты расчета, полученных с помощью одной из современных программ Multisim.

ABSTRACT

This paper compares the results obtained by the contour current method of calculating complex chains used in a number of energy sciences using the Multisim program, one of the modern programs.

Ключевые слова: 2-й закон Криxгофа, постоянный ток, переменный ток, Multisim, сложная цепь, метод контурного тока, узел, сеть, сопротивление, ЭДС, контур, направление тока.

Keywords: Krixhoff’s 2nd law, constant current, alternating current, Multisim, complex chain, contour current method, node, network, resistance, EYuK, contour, current direction.

Расчет сложных электрических цепей часто встречается в исследовательской работе соискателей и магистрантов в сфере энергетики. Расчет занимает много времени. Поэтому в настоящее время разработаны современные программные обеспечения. Одно из них — программа Multisim. Эта программа имеет множество функций. Собрав заданную сложную цепь в программе можно получить мгновенный результат.

Метод контурных токов. В этом методе предполагается, что ток одного контура протекает по несвязанной (независимой) цепи, и ток ответвления определяется этими токами контура. Метод контурных токов основан на 2-м законе Кирхгофа. Уравнения строятся относительно этих контуров. Решается система уравнений, неизвестные контурные токи используются для определения токов в сетях [1], [2], [4].

Приведена следующая схема расчета (рис. 1):

Рисунок 1. Простая цепь для расчета

Произвольно выбирается направление тока резисторов в данной цепи. Также выбирается направления контуров. При выборе направления контуров и токов рекомендуется выбирать соответсвенно с направлением ЭДС. Обозначется каждый контур заглавными буквами латинского алфавита. Итак, выбираеся направления контуров и токов в цепи (рис. 2):

Рисунок 2. Определение направления токов и токов

После того, как определятся направления контуров и токов, строятся уравнения. Для этого используется второй закон Кирхгоффа. Резисторы в цепи A складываются и умножаются на ток ( этой цепи. Затем умножается сопротивление , которое соединяет соседний контур B, на ток этого контура. Подбирается знак между ними по направлению контуров. Предположив, что токи   протекают в каждой цепи:

                                          (1)

Таким образом составляется уравнение контура B:

                                     (2)

Используя уравнения (1) и (2), составляется система уравнений:

                                   (3)

Используя метод Гаусса находится неизвестные () в (3). Для этого вносятся следующие изменения в систему уравнений:

. Система будет выглядеть следующим образом:

                                       (4)

После того, как вводится обозначение, продолжается расчет:

Итак, найдены неизвестные контурные токи. Таким образом можно найти все токи в сети. Поскольку направление тока в первой сети противоположно направлению контура А, получается со знаком минус:

направление тока второй сети получается с положительным знаком, поскольку оно соответствует направлению контура B, и отрицательным знаком, поскольку оно противоположно направлению контура A:

Направление тока третьей сети получается с положительным знаком соответственно направлению тока B:

О программе Multisim. Multisim (ранее MultiSIM) — это программное обеспечение для построения и моделирования электронных схем, которое является частью NI Ultiboard, а также набором программного обеспечения для проектирования схем. Multisim — одна из немногих программ электронного проектирования, используемых в программном моделировании, основанная на оригинальной Berkeley SPICE. Multisim изначально был создан компанией Electronics Workbench. Multisim включает моделирование микроконтроллеров (ранее известное как MultiMCU), а также функции импорта и экспорта, интегрированные в программное обеспечение для размещения печатных плат в пакете NI Ultiboard.

Multisim широко используется в академиях и на производстве для схемотехнического обучения, проектирования электронных схем и моделирования SPICE [9].

К примеру, рассматривается цепь из четырех узлов и шести сетей (рис 3).

Решение: В данной схеме находятся токи, составляя уравнение, произвольно выбирается направление токов и контуров [1], [2].

Рисунок 3. Сложная цепь для вычисления

Параметры цепи следующие: R₁=6 Ω, R₂=12 Ω, R₃=14 Ω, R₄=11 Ω, R₅=6 Ω, R₆=7 Ω,

Необходимо найти все токи в сети.

Для этого сначала рассчитывается методом контурных токов и результаты сравниваются с результатами расчета цепи, собранной в Multisim.

Рисунок 4. Цепь с направлениями токов и контуров

                          (5)

Вводятся значения, указанные в выражении (5):

                                (6)

Складывая сумму выражений (6), получается выражение (7):

                                           (7)

Найдя определитель уравнения (7) и вычисляются контурные токи:

Значение токов, идущих от сетей:

Расчет без программы закончен. Расчет производиться программе.

Сначала запускается программа Multisim и собирается схема (рис. 5-6):

Введятся значения и запускается [3]:

Рисунок 7. Результаты, полученные в программе multisim

Сравнение результатов.

Сравним результаты, полученные с помощью метода контурных токов, с результатами, полученными с помощью программы Multisim (Таблица 1):

Рисунок 8. Результаты

В итоге результаты, рассчитанные с использованием метода контурных токов, соответствуют результатам, полученным с помощью программы Multisim.

Заключение.

1. В научных работах исследователей, магистрантов в сфере энергетики расчет сложных электрических схем удобно проводить в программе Multisim.

2. Использование программного обеспечения Multisim позволяет сократить процесс расчета.

3. Программа Multisim увеличивает точность результатов.

4. Используя другие элементы программы Multisim, можно получить напряжение, ток и график цепей постоянного и переменного тока.

Список литературы:

1. “Теоретические основы электротехники” Л.А.Бессонов. Москова 1996. “Высшая школа”. 40-42- betlar.
2. “Elektrotexnikaning nazariy asoslari” S.F.Amirov, M.S.Yoqubov, N.G’.Jabborov. Toshkent 2006. 54-58 betlar.
3. Multisim dasturi
4. “Elektrotexnikaning nazariy asoslari” K.Alimxodjayev, B.Abdullayev, K.Abidov, M.Ibadullayev. Toshkent 2015. “Fan va texnologiya”. 40-bet.
5. Kholiddinov I.Kh. Electric Power Quality Analysis 6-10/0.4 kV Distribution Networks // Energy and Power Engineering, 2016. 8. Ст. 263-269.
6. Исмоилов Иброхим Келдибоевич, Тўйчиев Зафаржон Зокирович, Бойназаров Бекзод Бахтиёрович, Турсунов Дониёр Абдусалимович, Эралиев Хожиакбар Абдинаби Угли, Аппаков Дилмуроджон Шамил Угли Повышение коэффициента полезного действия в результате изменения магнитодвижущей силы обмоток машин переменного тока // Проблемы Науки. 2019. №11-1 (144). URL:https://cyberleninka.ru/article/n/povyshenie-koeffitsienta-poleznogo-deystviya-v-rezultate-izmeneniya-magnitodvizhuschey-sily-obmotok-mashin-peremennogo-toka (дата обращения: 05.11.2020).
7. Eraliyev Abdinabi Khakimovich, Tuychiyev Zafarjon Zokirovich, Eraliyev Khojiakbar Abdinabi Ugli, Ne’Matov Shohruh Ma’Murzhon Ugli Problems of protection during the massive penetration of renewable energy sources in power systems // Наука, техника и образование. 2019. №10 (63). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/problems-of-protection-during-the-massive-penetration-of-renewable-energy-sources-in-power-systems (дата обращения: 05.11.2020).
8. Холиддинов И.К. Мусинова Г.Ф., Юльчиев М.Е., Туйчиев З.З., Холиддинова М.М. и соавт. Моделирование расчета коэффициента несимметрии напряжений с помощью Simulink (Matlab) // Американский журнал инженерии и технологий. — 2020.-Т.2.-№.10.-С.33-37. https://usajournalshub.com/index.php/tajet/article/view/1244

Анализ проблем в области автоматизированного проектирования и расчета электрических схем

Продвижение методологий, алгоритмов и инструментов систем автоматизированного проектирования (САПР) становится все более актуальным, чтобы справиться с быстро растущей сложностью конструкций, высокими требованиями производительности и при этом сократить трудозатраты до минимума для более коротких сроков выхода на рынок. Практически каждому радиолюбителю, электрику и радиоспециалисту приходится чертить схемы или их фрагменты и производить множество весьма сложных расчетов различных параметров электрических систем. В этой статье описаны наиболее популярные программы, которые предназначены для автоматизации процессов проектирования и расчета электрических схем. Графические редакторы позволяют сохранять схемы в удобочитаемом виде. Польза от применения этих программ радиоспециалистами и студентами различных курсов очевидна.

Переоценить важность схем в электрорадиотехнике невозможно. Это тоже самое, что и, например, UML-диаграммы в проектировании программного обеспечения: без них просто нельзя будет сделать ничего серьёзного. И, если попытаться отремонтировать что-то из электроники без схемы, шанс есть, то создать что-то новое вряд ли получится. Где-нибудь, хотя бы вчерне, вам все равно придется составить некое подобие чертежа, т.е. схемы предлагаемого решения. И, хотя документом это назвать нельзя, но для получения необходимого результата и сверки такой чертеж очень пригодится.

Конечно же, есть довольно умные люди, которые смогут сделать, к примеру, монтаж электропроводки квартиры и безо всяких схем. Несомненно, они должны обладать обширными знаниями в электротехнике, хорошей памятью и большим опытом работы. Предположим, что такой человек есть, он выполнил свою работу и исчез, не оставив после себя совсем никаких чертежей. Что будет делать другой специалист, если в этом доме появятся проблемы с электропроводкой? Найти того самого способного монтажника будет проблематично. Вдруг он уехал из города или просто занят и не может нам помочь? Другой электрик не сможет без электросхемы сделать ничего путного, и вряд ли поможет хоть как-то разобраться с проблемой.

Что же из себя представляют схемы, и каково их основное назначение в электротехнике? В общепринятом смысле схемой можно назвать конструкторский документ, в котором все составные части изделия, т.е. его элементы и связи между ними, обозначаются символично, без соблюдения масштаба. Электрическая схема – это документ, составленный в виде условных изображений или же обозначений составных частей изделия, работающих при помощи электрической энергии. Электрические схемы являются разновидностью схем изделия. Таким образом, электрическая схема позволяет знающему человеку быстро разобраться во всех особенностях электроустановки. Благодаря схеме мастер может:

• производить монтаж установки в соответствии с электрической схемой;
• выполнять сверку со схемой при монтаже и пусконаладочных работах;
• выполнить диагностику и ликвидировать поломку при ремонтных работах.

Существует несколько типов электрических схем, основные из них:

• принципиальные;
• структурные;
• функциональные;
• монтажные.

Наиболее распространенный из всех типов электрических схем — это принципиальные схемы. Основное предназначение таких схем дать детальное представление о принципах работы цепи или какого-то определенного её участка. На такой схеме условными обозначениями показаны все электрические аппараты, элементы и устройства с учетом реальной последовательности их работы.

Монтажная схема, или как её еще называют схема соединений, демонстрирует реальное расположение компонентов как внутри, так и снаружи объекта, а также связи между ними – провода и электрические кабели. В этих схемах применяются буквенно-цифровое обозначение всех элементов электрической цепи и нумерация кабелей и проводов. После монтажа электроцепи нумерация наносится на провода при помощи цифровых маркеров или бирок. Монтажная схема применяется для непосредственного проведения работ или для изготовления объекта. Примером подобной схемы может быть схема трубной разводки с указанием реального расположения труб и всеми необходимыми размерами для их установки.

Помимо электрических монтажных и принципиальных схем распространены функциональные и структурные схемы. Они помогают разобраться с общим принципом действия какого-либо сложного оборудования или отдельных элементов. Главное отличие функциональной схемы от структурной заключается в том, что функциональная схема объясняет процессы, которые протекают в цепи, т.е. объясняется принцип работы устройства, а на структурной схеме определяются и обозначаются основные функциональные части устройства. Как правило, на первом этапе проектирования разрабатываются именно структурные схемы.

В зависимости от выбранного типа, схема может предоставлять технические сведения о приборе и принципе его работы различной полноты. При этом для понимания и выбора решения, как правило, достаточно схем двух различных типов.

Однако, если человек не может читать электрические схемы, то её наличие само по себе ничего не дает. Чтобы разобраться и получить важные сведения, необходимо иметь знания об основных понятиях и обозначениях, используемых на этой схеме: наиболее распространенных условных обозначениях ламп, обмоток, трансформаторов, контактов, выпрямителей, двигателей и других элементов цепи. Так же важно наличие сведений о свойствах последовательного и параллельного соединений контактов, обмоток, емкостей, индуктивностей и сопротивлений, а также условные обозначения наиболее распространенных узлов электроустановок, например, выпрямителей, двигателей, газоразрядными, освещения лампами накаливания и т. д.

То есть, мало иметь чертеж, нужно также обладать познаниями в соответствующей предметной области.

Анализ существующих систем автоматизированного проектирования электрических схем

Каждому электрику, радиолюбителю и радиоспециалисту приходится проводить множество трудных расчетов всяческих свойств электрических систем и чертить электрические схемы или их фрагменты. На такого рода работу тратится очень большое количество сил и времени. Это стало причиной создания специальных программ для электриков, главная задача которых состоит в упрощении работы и снижении временных затрат на выполнение различных расчетов и вычерчивание схем. Конечно, есть возможность уменьшить время, затраченное на проектирование и без автоматизации процесса — за счет понижения качества проектных решений или увеличения стоимости проекта. Нельзя требовать от мастера качественный продукт в кратчайшие сроки. При таких условиях решения принимаемые мастером могут оказаться неудовлетворительными, а времени для проведения дополнительных работ уже не останется. Гораздо удобнее, понятнее и проще составить проект электропроводки дома на ПК, используя специальный программы. Основная проблема заключается в том, что далеко не все программы просты в освоении, и, впервые наткнувшись на неудобную и к тому же коммерческую версию ПО, большая часть мастеров старой закалки просто отказываются от современных методов моделирования электрических схем. Имеется множество различных программ для электриков, которые в значительной степени облегчают работу, автоматизируя некоторые аспекты.

Ниже рассмотрены некоторые из этих программ и их функции.

sPlan

sPlan представляет из себя простой в освоении и очень удобный графический редактор для автоматизированного проектирования принципиальных схем, которым пользуются многие радиолюбители.

Основные достоинства программы sPlan:

• обширная библиотека готовых стандартных электронных компонентов;
• относительно маленький размер;
• не перегружает систему;
• существует portable-версия программы, которая не нуждается в установке на компьютер и может работать с флеш-накопителя.

sPlan широко применяется как студентами в процессе обучения, так и профессиональными инженерами в работе.

В этой программе установлено колоссальное количество элементов электропродукции. В программе sPlan любой отыщет для себя нужные ему элементы для изображения той или иной схемы. Создание схемы в программе sPlan происходит довольно быстро и без особых усилий: достаточно выбрать нужный элемент и просто переместить его в область схемы (рис. 1).

Кроме вышеупомянутых достоинств данной программы следует отметить ещё одно – возможность печати больших форматов на простом домашнем принтере. То есть имеется возможность разбить чертеж в формате A1 на несколько листов формата A4 и потом их склеить. Такая функция весьма полезна для тех, у кого нет оборудования для печати больших форматов.

Однако данная программа распространяется на коммерческой основе. Большая часть элементов из библиотек выполнена не по отечественному стандарту. Так же этот программный продукт не предоставляет возможность выполнять расчеты различных физических свойств электрических систем. Помимо всего этого официальной русской версии не существует.

Рисунок 1 Рабочий стол программного продукта sPlan.

Eagle

Программный комплекс Eagle предназначен для черчения электрических схем и трассировки печатных плат электронных устройств. Данный программный пакет позволяет не только рисовать однолинейные схемы электроснабжения, но и автономно создавать чертеж печатной платы. Что касается последнего, то черчение можно осуществлять как вручную, так и в автоматическом режиме. Программный пакет Eagle состоит из 3-х основных компонентов:

1. компонент Autorouter, предназначенный для автоматической трассировки печатной платы;
2. компонент Schematic Module, предназначен для черчения электронных схем используя стандартные элементы;
3. компонент Layout Editor, позволяющий вручную создать чертеж печатной платы.

Eagle (рис. 2) содержит обширную библиотеку готовых элементов с небольшим описанием, логические модули и удобный редактор элементной базы, проверяющий подключение и расположение компонентов на плате. Из преимуществ Eagle над другими подобными программами специалисты отмечают возможность отката событий на любое количество шагов назад, мощный скриптовый язык, отсутствие проблем при работе на старых компьютерах и наличие драйвера для вывода результата на принтер или плоттер.

Рисунок 2 Рабочий стол программного продукта Eagle

Программа Eagle также имеет и бесплатную версию. Недостаток представленного программного пакета в том, что он рассчитан на англоязычного пользователя, официального русификатора нет. И хотя в интернете встречаются неофициальные русификаторы от сторонних разработчиков, они не могут гарантировать работоспособность программы после установки и полноту перевода.

CADStar express

Данное программное обеспечение является бесплатным вариантом более «продвинутой» CADSTAR – весьма мощного комплекса автоматизированного проектирования, созданный фирмой Zuken.

Система автоматизированного проектирования CADSTAR имеет модули для проектирования схем и поддерживает сквозной маршрут разработки печатных плат, размещения и автоматической их трассировки, подготовки технологической и конструкторской документации, электромагнитной совместимости и анализа целостности сигналов, трехмерного анализа результатов работы в механическом окружении. Программный комплекс CADSTAR Express (рис.3) создан только с целью ознакомить вероятных пользователей с основными возможностями продукта CADSTAR, т.к. включает в себя главные возможности, имеющиеся в полнофункциональной версии. Вместе с тем бесплатная версия имеет ряд ограничений: число контактных площадок не превышает 300 штук, а число компонентов не более 50.

Программное обеспечение CADSTAR Express выполнено на английском языке, официального русификатора к нему не существует. Так же CADSTAR Express работает только в операционных системах семейства Windows.

Рисунок 3 Рабочий стол программного продукта CADStar express

Matlab с Simulink

Matlab с Simulink (рис. 4) является одной из популярных программ для составления электрических схем. Данная графическая среда имитационного моделирования предлагает возможность не только составить схему, но и проверить ее работоспособность, задав параметры расчетов. Данный программный продукт позволяет создавать не только электрические, но и радиосхемы. Каждый элемент находится в соответствующем разделе, необходимо только поместить один из них на рабочий лист и соединять их проводниками.

Главная проблема программного комплекса: подобрать подходящую версию для каждой операционной системы. Нужно очень сильно постараться, чтобы установить ее на ноутбук с ОС Windows 7. Неподготовленному пользователю будет сложно в этом разобраться, да и вряд ли рядовой электрик захочет вникать в данную проблему.

Рисунок 4 Рабочий стол Мatlab с simulink

Программа «Электрик»

Многофункциональная программа «Электрик» служит для расчетов и проектирования электросетей. Возможности данной программы очень широкие, например, программа позволяет:

• определить номинальный ток и мощность по заданному сечению проводника с учетом способа прокладки, а также иных условий;
• выполнить расчет потери напряжения;
• по заданным параметрам определить требуемое сечение шнура, спецкабеля, провода и кабеля;
• проверить выбранное сечение на:
  • корону
  • потери напряжения
  • экономическую плотность тока
  • нагрев

1. рассчитать токи короткого замыкания;
2. произвести проверку выбранного кабеля по нескольким критериям;
3. вычислить заземляющий контур.

Благодаря интуитивно понятному интерфейсу (рис 5) и множеству полезных функций, программой “Электрик” может пользоваться не только профессионал, но также и обычный человек в домашних условиях.

В данной программе есть множество полезных функций, которые пригодятся не только инженеру, но и домашнему мастеру. К примеру, в представленном программном продукте есть возможность вычислить требуемое количество провода для прокладки электропроводки в квартире. Помимо выше перечисленного функционала следует упомянуть еще об одном достоинстве данной программы – она полностью бесплатна. Но эта программа только для расчетов спроектировать схему в ней нельзя.

Рисунок 5 Интерфейс программы «Электрик»

Программа «Мобильный электрик»

Иногда у электрика нет возможности воспользоваться ноутбуком или персональным компьютером, а вот смартфон всегда с собой. Специально для таких случаев была разработана программа «Мобильный электрик», которая обладает множеством полезных функций для выполнения задач различной степени сложности. Эти функции будут полезны не только для профессионального электрика, но и для рядового домашнего мастера.

Благодаря программе «Мобильный электрик» (рис. 6) электрик может рассчитать необходимое сечение кабеля или провода, выбрать необходимый аппарат защиты, вычислить номинальный ток того или иного кабеля, рассчитать допустимый длительный ток для проводов и кабелей по таблицам правила устройства электроустановок и многое другое. Огромное превосходство этой программы над другими в том, что она всегда будет под рукой, и в нужный момент вы сможете с легкостью произвести расчет требуемого параметра. Существует версии программы как для операционной системы Android, так и для iOS. Программа «Мобильный электрик» представлена на английском, русском и украинском языках. Как и предыдущая программа, она не дает возможности проектировать электрические схемы. Также по сравнению с предыдущей программой она имеет куда меньшие количество возможностей. Так, например, нельзя произвести расчет требуемое количество провода необходимого для прокладки электропроводки в квартире.

Рисунок 6 Интерфейс программы «Мобильный электрик»

Выводы

Подведем итог проведенного анализа программных средств для проектирования и расчета электрических схем. Формализуем сравнительный анализ, выбрав следующие критерии: мобильность, доступность, понятность, функциональность. Результаты анализа представлены в таблице 1.

Таблице 1. Результаты анализа.

Подводя итоги анализа можно сказать, что многие из рассмотренных программных продуктов не имеют русификатора и, следовательно, человек, плохо знающий иностранный язык, не сможет разобраться в том, как эта программа работает. Большая часть распространяется на коммерческой основе. А бесплатные версии этих программ не имеют многих необходимых функции. Например, в бесплатной версии Splan отключены такие важные функции как печать, сохранение и экспорт файлов. Некоторые программы, помимо черчения обычных схем, предлагают возможность сконструировать печатную плату. Как правило, программы ориентированы на какую-то одну основную задачу: либо проектирование, либо расчет. Matlab с Simulink попытались объединить в себе эти функции. Но поиск подходящей версии для версий операционных систем и очень неудобный интерфейс представляют большую проблему и значительно снижают положительный эффект от использования.

TI-83/84 Plus BASIC Science Programs (Электроэнергетика)

Программное обеспечение для электротехники — Управление расчетами для инженеров-электриков

Функции для инженеров-электриков

Захват проектного замысла

Документ Maple объединяет в себе живую математику, текст, изображения и графики в одном документе. Фактически, Maple фиксирует внутренние допущения и мыслительный процесс, стоящий за анализом, а также вычислениями.

По сути, Maple отражает замысел проекта и превращает вычисления в документы с возможностью многократного использования, совместного использования и расширения.

Рис. 1. Интерфейс документов

Математика высокого уровня

Maple предлагает практичные высокоуровневые инструменты для числовой и символьной математики, анализа данных и программирования. Эти инструменты предназначены как для простых, так и для сложных инженерных задач.

Например, Maple может решать жесткие дифференциальные уравнения, которые обычно возникают при анализе электрических цепей.

Символьные и числовые математические механизмы легко связаны; параметры, уравнения и вычисления могут плавно перемещаться между ними.Это означает, что вы можете выводить и численно оценивать свои уравнения в рамках единого согласованного рабочего процесса.

Более того, язык программирования Maple выигрывает от интерактивной среды разработки и может использовать любые математические инструменты высокого уровня Maple, создавая код:

• Быстрее разрабатывать, отлаживать и проверять
• Может использовать математические функции высокого уровня Maple
• Легче для чтения людьми

Рис. 2. Дифференциальное уравнение жесткости для цепи LRC с наложенным напряжением

Снизьте расчетный риск с помощью единиц

Почти каждая величина, с которой сталкивается инженер-электрик — будь то сопротивление, напряжение или длина — имеет единицу измерения.

плавно интегрированы в среду Maple и могут использоваться в простых вычислениях, а также для решения числовых уравнений, оптимизации и визуализации.

Использование единиц измерения в вычислениях устраняет риск появления ошибок преобразования единиц измерения, а также действует как проверка физической достоверности уравнений.

Рисунок 3. Расчеты с единицами измерения

Рисунок 4. Импорт аудио и создание спектрограмм

Интеллектуальные научные вычисления

Вы можете импортировать и экспортировать данные в электронные таблицы, текстовые файлы, аудиоданные и многие другие форматы файлов и обратно.

Maple также может вызывать внешний код (например, внешние решатели или собственные источники данных, определенные в DLL) и подключенный к специализированным инструментам моделирования процессов.

Некоторые инженеры-электрики используют Maple для автоматического преобразования списков соединений SPICE в математические выражения — задача, которая в противном случае выполнялась бы вручную; затем эти выражения можно анализировать, обрабатывать и визуализировать в Maple.

Рисунок 5. Преобразование списка соединений для однополюсного фильтра в передаточную функцию

Захватывающие визуализации

Maple может похвастаться широким спектром застроенных участков. Это включает:

• Двухмерные и трехмерные графики
• Полярные участки
• Периодограммы и спектрограммы
• Таблицы стабильности Боде, корневого локуса и Найквиста

Эти визуализации полностью настраиваются, а новые типы графиков могут быть созданы программно.

Рис. 6. Полярный график направленности антенной решетки

Экономичное развертывание

Приложения могут быть защищены паролем, оставаясь при этом исполняемыми. Это означает, что живые приложения могут распространяться, в то время как интеллектуальная собственность остается надежно заблокированной.

Приложения могут бесплатно распространяться в виде интерактивных настольных инструментов с помощью Maple Player или развертываться через Интернет.

Кроме того, Maple будет переводить пользовательские программы на C, Python ^© , Java и несколько других языков.

Рис. 7. Развертываемое приложение для анализа усиления усилителя

В фокусе приложения

В этом разделе мы обсудим, как инженеры-электрики обычно использовали Maple. Сначала кратко описывается каждое приложение. Затем обсуждаются функции Maple, используемые в приложении.

Дизайн пирамидального рога

Инженер-электрик хотел рассчитать оптимальные конструктивные параметры пирамидального рупора X-диапазона. Инженер ввел параметры и уравнения в Maple и решил полученную систему численно.

Рисунок 8. Конструкция пирамидального рожка

Основные уравнения включают параметры, которые варьируются на несколько порядков, и их сложно решить.Однако программа численного решения Maple легко решала уравнения.

Рис. 9. Диаграмма направленности в плоскости Е для пирамидального рупора

Конструкция коаксиальной линии передачи

Инженеру-электрику было поручено разработать веб-приложение для коаксиальной линии передачи. В частности, приложение должно было помочь пользователю определить оптимальный диэлектрический материал и размер провода.

Рисунок 10. Проектирование линии передачи по коаксиальному кабелю через Интернет

Оценка параметров диода PV

Учитывая экспериментальные значения прямого тока (I _f ) и напряжения (V _f ), инженеру-электрику необходимо было оценить значения параметров для фотоэлектрического диода.Неявное уравнение фотоэлектрического диода необходимо было перестроить, прежде чем могла произойти регрессия. При этом использовались специальные функции, доступные только в расширенных инструментах, таких как Maple.

Рис. 11. Переставьте уравнение фотоэлектрического диода

Рисунок 12. Оценка параметров фотоэлектрического диода

Заключение

Расчеты формируют инженерный мир вокруг нас. Расчеты заслуживают уважения и, соответственно, ими нужно управлять.

Maple предоставляет уникальную среду вычислений, которая отражает замысел проекта, предоставляет высокоуровневые математические инструменты, а также предлагает рентабельные цели развертывания.

По сути, Maple помогает инженерам-электрикам управлять своими расчетами.Это превращает то, что в противном случае было бы изолированным анализом, в структурированный актив, который можно повторно использовать, расширять и делиться с клиентами и коллегами.

Загрузите этот технический документ в формате PDF

Многофункциональная программа электронного калькулятора DynamicSchem

Многофункциональная программа электронного калькулятора — отличный источник самых превосходных файлов C ++, присутствующих в программах C ++, которые могут быть разработаны с добавлением множества новых функций.Кулер, стабилитрон, сопротивление, фильтр и многое другое можно сделать, программа расчета не требует установки.

Электронный калькулятор Обзор динамической схемы

Dynamic’Schem — это интегрированный инструмент для любителей электроники или студентов, позволяющий быстро выполнять полезные вычисления, необходимые для всех типов базовых схем:

• Вычисления по закону Ома
• Последовательные / параллельные комбинации
• Самостоятельные расчеты
• Расчет стабилитронов
• Расчет транзисторного каскада класса A
• Схемы операционного усилителя
• Схемы осциллятора
• Фильтры
• и т. Д.

Dynamic’Schem — это фактически электронная форма классической книги формул! Держите его доступным при разработке новой схемы и наслаждайтесь!

Dynamic’Schem состоит из набора независимых модулей, каждый из которых используется для определенного расчета.

В каждом модуле используется одна и та же техника: на диаграмме показана схема, о которой мы говорим, некоторые флажки позволяют выбрать, какие данные уже известны, а какие должны быть вычислены, Dynamic’Schem автоматически выделяет серым цветом данные, которые автоматически обрабатываются. вычислено,

Вы вводите в незатененные зоны редактирования значения данных, которые вам уже известны, и получаете результаты в других зонах редактирования каждый раз, когда нажимаете клавишу возврата (проще попробовать, чем объяснять…)

Класс Модуль транзисторного усилителя немного отличается: из-за большого количества параметров результаты помещаются в список с прокруткой … но принцип остается прежним.

Интересно то, что вы можете свободно изменять любые данные и сразу же получать соответствующие изменения в вычисленных значениях или изменять режим вычислений без изменения значений!

Закон Ома: Модуль закона Ома вычисляет самые основные отношения между напряжением, приложенным к резистору Gicen, током, проходящим через него, и рассеиваемой мощностью.

Два резистора: Модуль с двумя резисторами рассчитывает общее сопротивление, индивидуальный ток и отдельные напряжения в сети из двух резисторов в последовательном или параллельном режиме.

Два конденсатора: Модуль с двумя конденсаторами рассчитывает общую емкость и отдельные напряжения в сети из двух конденсаторов в последовательном или параллельном режиме.

Вычисления в децибелах: Модуль в децибелах вычисляет соотношение между уровнем входного сигнала (и соответствующей мощностью) и выходными эквивалентами с усилением в децибелах усилительного / потребляющего устройства.

Цилиндрический самонаводящийся с однослойным покрытием: Цилиндрический самодостаточный модуль рассчитывает индуктивность самостоятельного витка на N витка провода вокруг цилиндра, причем все провода соединены вместе (только один слой).

Цилиндрический самопокрытый, многослойный: Цилиндрический самопокрытый модуль рассчитывает индуктивность самостоятельного витка проволоки вокруг цилиндра на N, при этом несколько слоев накладываются друг на друга (таким образом, диаметр проводов непостоянен. ).

Собственная печать на печатной плате: Самостоятельная печать на печатной плате рассчитывает индуктивность самопечати на печатной плате с квадратными витками, расположенными через равные промежутки времени.

Фильтрующий конденсатор: Модуль фильтрующих конденсаторов вычисляет значение фильтрующего конденсатора источника питания, давая желаемое остаточное колебание выходного напряжения.

Расчет радиатора: Модуль расчета радиатора вычисляет необходимые характеристики радиатора, необходимые для данного транзистора или другого активного компонента.

Стабилитрон: Модуль стабилитрона вычисляет номинал резистора, необходимый для поляризации стабилитрона, и доступный выходной ток с учетом параметров стабилитрона и напряжения питания.

Каскад усилителя класса A: Модуль каскада усилителя класса A рассчитывает компоненты, необходимые для реализации усилителя класса A, построенного на транзисторе NPN, и дает рабочие параметры этого каскада.

Инвертирующий каскад AOP: Модуль инвертирующего каскада AOP вычисляет значения резисторов, необходимых для данного каскада инвертирующего усилителя, построенного на базе операционного усилителя.

Неинвертирующий каскад AOP: Модуль неинвертирующего каскада AOP вычисляет значения резисторов, необходимых для данного каскада неинвертирующего усилителя, построенного вокруг операционного усилителя.

Дифференциатор AOP: Модуль дифференциатора AOP вычисляет значение компонентов ступени дифференциатора, построенной на базе операционного усилителя.Это инвертирующий дифференциатор: он дает отрицательный сигнал при нарастании входного сигнала.

Интегратор АОП: Модуль интегратора АОП вычисляет значение компонентов каскада интегратора, построенного на базе операционного усилителя. Это инвертирующий интегратор.

Сумматор AOP: Модуль сумматора AOP вычисляет значение компонентов сумматора, построенного на базе операционного усилителя. Это инвертирующий сумматор, выходной сигнал выдается

Субрактор АОП: Модуль субстратора АОП вычисляет значение компонентов каскада субстратора, построенного на базе операционного усилителя.Выходной сигнал формируется следующим образом:

Триггер Шмитта AOP: Модуль триггера Шмитта AOP вычисляет значения компонентов триггера Шмитта на основе операционного усилителя (схема включения гистерезиса).

Это компаратор на 0 В, выходное значение изменяется только тогда, когда входное напряжение превышает Vtrig или -Vtrig.

Астабильный генератор на 555: Модуль нестабильного генератора 555 рассчитывает значения компонентов, необходимых для реализации мультивибратора на основе схемы «555» (NE555 и т. Д.).

КМОП-вентильный нестабильный генератор: КМОП-вентильный модуль нестабильного генератора вычисляет значения компонентов мультивибратора на основе КМОП-вентилей.

Моностабильный генератор на 555: Модуль моностабильного генератора 555 рассчитывает значение компонента, необходимое для реализации моностабильной схемы с компонентом «555» (NE555 и т. Д.).

Последовательный резонансный генератор RLC: Модуль последовательного резонансного генератора RLC вычисляет резонансную частоту и ширину полосы среза последовательной цепи RLC, а также ее импеданс и фазовый сдвиг на заданной частоте.Такая схема может использоваться как режекторный фильтр.

Параллельный резонансный генератор RLC: Модуль параллельного резонансного генератора RLC вычисляет резонансную частоту и ширину полосы пропускания параллельного контура RLC, а также его полное сопротивление и фазовый сдвиг на заданной частоте. Такая схема может использоваться как полосовой фильтр.

RC-фильтр нижних частот (6 дБ / октава): Модуль RC-фильтра нижних частот (6 дБ / октава) рассчитывает значения компонентов или такой более простой фильтр, пассивный или активный (с добавлением дополнительного каскада усилителя AOP ).

RC-фильтр верхних частот (6 дБ / октава): Модуль RC-фильтра верхних частот (6 дБ / октава) вычисляет значения компонентов или такой более простой фильтр, пассивный или активный (с добавлением каскада последующего усилителя AOP ).

Режекторный фильтр RC (6 дБ / октава): Модуль режекторного фильтра RC (6 дБ / октава) рассчитывает значения компонентов или двойной T-образный режекторный фильтр, пассивный или активный (с добавлением дополнительного каскада усилителя AOP) . Этот вид фильтра используется для отклонения заданной частоты из входящего сигнала.

LC-фильтр нижних частот (12 дБ / октава): Модуль LC-фильтра нижних частот (12 дБ / октава) рассчитывает значения компонентов сделанного фильтра. с селфом и конденсатором.Этот вид фильтра в основном используется для фильтров громкоговорителей.

LC-фильтр верхних частот (12 дБ / октава): Модуль LC-фильтра верхних частот (12 дБ / октава) вычисляет значения компонентов фильтра, сделанного из собственной личности и конденсатора. Этот вид фильтра в основном используется для фильтров громкоговорителей.

Полосовой фильтр LC (12 дБ / октава): Модуль полосового фильтра LC (12 дБ / октава) вычисляет значения компонентов фильтра, сделанного из собственной личности и конденсатора. Этот вид фильтра в основном используется для фильтров громкоговорителей.

Активный фильтр нижних частот (24 дБ / октава): Модуль активного фильтра нижних частот (24 дБ / октава) рассчитывает значения компонентов очень селективного активного фильтра на основе двух операционных усилителей. Доступны два диапазона отклика: Бесселя и Баттерворта, каждый из которых более адаптирован к определенному диапазону приложений.

Активный фильтр верхних частот (24 дБ / октава): Модуль активного фильтра верхних частот (24 дБ / октава) рассчитывает значения компонентов очень селективного активного фильтра на основе двух операционных усилителей.Доступны два диапазона отклика: Бесселя и Баттерворта, каждый из которых более адаптирован к определенному диапазону приложений.

Авторские права, 1998 г., Роберт Лакост — Франция.

Dynamic’Schem можно свободно копировать и распространять при условии, что плата не взимается, и она не является частью пакета, за который взимается плата (за исключением разумных расходов на распространение, если таковые имеются).

Так что наслаждайтесь свободно!

Одно ограничение: Dynamic’Schem всегда должен распространяться с полным исходным кодом (не только двоичным дистрибутивом), чтобы пользователь мог перекомпилировать и / или поддерживать его (поскольку я не собираюсь поддерживать его…).

Последнее замечание: как и все бесплатное, Dynamic’Schem поставляется без каких-либо гарантий. Так что используйте это на свой страх и риск.

Скачать электронный калькулятор

СПИСОК ССЫЛКИ ДЛЯ ЗАГРУЗКИ ФАЙЛОВ (в формате TXT): LINKS-13471.zip

Elite Software — Electrical Tools

Обзор

Electrical Tools (E-Tools) обеспечивает 14 общих задач электрических расчетов и поиска данных. Эти задачи включают определение размеров проводов, кабелепровода, размеров моторного оборудования, размеров панелей, требований к освещению (в метрических или английских единицах), преобразование тока в мощность, вычисление закона Ома, определение размеров конденсаторов, падение напряжения, короткое замыкание и быстрый поиск. многих электрических формул и коэффициентов преобразования.Результаты мгновенно отображаются на экране по мере ввода данных. Некоторые функции E-Tools также поддерживаются другими программами Elite. Например, E-Tools рассчитает падение напряжения для пяти компонентов с соответствующими нагрузками в кВА. Наша программа V-Drop рассчитает падение напряжения для сетей, содержащих до 2000 компонентов и нагрузок кВА. Такая же ситуация существует с расчетами короткого замыкания и требований к светильнику. У Elite есть и другие программы, которые, возможно, вы захотите рассмотреть, которые обращаются к этим приложениям на всей системной основе.

Программный ввод

E-Tools — настоящая программа для Windows с панелями инструментов и справочной системой с гиперссылками. Все данные проверяются во время ввода, чтобы нельзя было ввести неправильные данные. Для большинства функций E-Tools требуется всего несколько элементов входных данных. Например, для функции определения размера провода требуется нагрузка в амперах, лошадиных силах или кВА. Учитывая напряжение, длину провода, материал (алюминий или медь) и тип кабелепровода, E-Tools определяет наименьший провод, который не превышает номинальной допустимой нагрузки NEC или указанного пользователем допустимого падения напряжения в%.

Программный вывод

E-Tools предоставляет несколько различных отчетов, в которых суммируются результаты каждого инструмента, включая определение размеров проводов, падение напряжения и т. Д. Все отчеты можно выборочно распечатать на экране, принтере или в файле на диске.

Метод расчета

Основными источниками методов расчета в E-Tools являются Национальное руководство по электрическим нормам и справочник IES по освещению. Руководство пользователя E-Tools включает полный список ссылок, в которых можно найти методологию и уравнения, используемые программой.Все результаты, полученные с помощью E-Tools, можно легко проверить вручную.

Системные требования