Онлайн руководство пользователя ACLC 3.40
Анализ цепей переменного тока с помощью ACLC 3.40.
Пошаговые инструкции и техническая документация для расчета сложных электрических цепей в ACLC 3.40.
Требования к AC Linear Circuits (ACLC):
- Операционная система: Windows 7, 8, 10, 11 и более поздние версии.
- Microsoft Word: версии 2007-2024 и более поздние.
1) Главное меню
2) Поле построения схемы
3) Текстовый блок вывода результатов вычислений
4) Рабочая панель.
Давайте подробно рассмотрим функциональность каждого из четырех перечисленных выше блоков.
- Подменю «Файл»- Создание новой схемы, сохранение и открытие файлов схемы, выход из программы;
- Подменю «Правка»- Содержит одну опцию «Отменить» для отмены последних действий, таких как установка элемента схемы;
- Подменю «Настройки» - Включает настройки: параметров расчета, цветовой схемы элементов, отображения сетки.
- Подменю «Активация» - Ввод кода активации (лицензионный ключ), необходимый для обновления с демоверсии программы до полнофункциональной лицензионной версии;
- Подменю «Справка» - Ссылки на справочные материалы по использованию программы, а также информация о текущей версии.
2) Поле схемы цепи
Схема цепи строится на сетке выбранного размера (4x4, 6x6, 8x8) клеток.
3) Текстовый блок вывода результатов расчета
В этом блоке программа ACLC отображает подробный (пошаговый) расчет схемы с использованием выбранного метода.
*Расчет также выводится в формате Microsoft Word (.docx), программа генерирует документ Word, содержащий расчет схемы (если MS Word установлен).
4) Рабочая панель
Эта панель содержит блоки: «Размер поля в клетках», «Контур», «Элементы», «Метод расчета».
Блок "Размер поля в клетках"
Позволяет выбрать размер рабочего поля построения схемы. Ползунок имеет три положения: 1 – минимальный размер поля 4x4 клетки, 2 – средний размер поля 6x6 клеток и максимальный размер поля 8x8 клеток. Для небольших схем подходит минимальный размер поля 4x4 клетки. Каждая клетка (ячейка) может вместить контур схемы, см. рисунки 2-4.
Рисунок 2 – Схема электрической цепи, состоящей из четырех контуров, построенная на поле размером 4×4 клетки.
Рисунок 3 – Схема электрической цепи, состоящей из трех контуров, построенных на поле среднего размера 6×6 клеток.
Рисунок 4 – Схема электрической цепи, состоящей из восьми контуров, построенная на поле размера 8×8 клеток.
Схема цепи состоит из замкнутых контуров. Горизонтальные и вертикальные размеры замкнутого контура в клетках (ячейках) задаются в блоке «Контур» → «Новый контур» (см. рисунок 5).
Рисунок 5 – а) Выбор размера контура «+» – плюс одна клетка, «-» – минус одна клетка б) Замкнутый контур размером 3×2 на поле построения.
Первый этап построения схемы — создание контурного графа в его завершенном виде, показан на рисунке 6а; второй этап — в созданный на первом этапе контурный граф помещаются элементы, результат показан на рисунке 6б.
Рисунок 6 – а) Контурный граф электрической схемы, состоящий из трех контуров: контур 0 размером 2×2 клетки, контур 1 размером 2×2 клетки, контур 2 размером 4×2 клетки. б) Электрическая схема, построенная на контурном графе в который помещены элементы
Примечание: Если при размещении элементов возникла ошибка, следует выбрать «Правка» → «Отменить» в главном меню.
Содержит элементы:
1) Идеальный источник напряжения (ЭДС), для этого элемента задаются параметры - амплитуда напряжения, начальная фаза. Для каждого параметра можно единицу измерения. Для напряжения - В, кВ, для фазы - градус (°), радиан.
2) Идеальный источник тока, для этого элемента задаются параметры - амплитуда тока, начальная фаза. Для каждого параметра можно единицу измерения. Для тока - А, кА, для фазы - градус (°), радиан.
3) Резистор, для этого элемента задаются параметры - номинал (числовое значение), единица измерения - Ом, кОм.
4) Индуктор (катушка, индуктивность), для этого элемента задаются параметры - номинал (числовое значение), единица измерения - нГн, мкГн, мГн, Гн.
5) Конденсатор (емкость), для этого элемента задаются параметры - номинал (числовое значение), единица измерения - нФ, мкФ, мФ, Ф.
*Важно отметить что частота переменного тока для каждого источника отдельно не задается, а считается заданной и одинаковой для всех источников. Частота для всех источников задается в рабочей панели в текстовом блоке
"f= номинальное (числовое) значение частоты", выбирается единица измерения из выпадающего списка - Гц, кГц, МГц, ГГц (см. рисунок 1).
Блок «Метод расчета» (см. рис. 1) позволяет выбрать метод расчета (законов Кирхгофа, контурных токов, узловых потенциалов, закон Ома, если цепь имеет один контур).
После выбора метода расчета нажмите кнопку «Рассчитать схему», и программа произведет расчет, используя выбранный метод, в текстовом блоке (см. рис. 1) и в формате MS Word (.docx) если Word установлен.
Примечание:
При расчете цепи с использованием метода токов в контурах в ACLC, если цепь содержит источники тока, их необходимо преобразовать в источники напряжения (см. пример на рис. 7). На рис. 8 показан пример преобразования цепей для расчета с использованием метода контурных токов (МКТ) в ACLC.
Рисунок 7 – Преобразование источника тока в источник напряжения
Рисунок 8 – Преобразование источника тока в источник напряжения в цепи ACLC, E4=J1×R3
Параметры расчета
Программа ACLC позволяет настраивать параметры расчета. Токи в ветвях рассчитываются автоматически; дополнительно можно включить расчет:
1) комплексных напряжений на элементах цепи,
2) комплексной мощности элементов цепи,
3) комплексных напряжений на ветвях цепи,
4) комплексной мощности ветвей цепи.
Рисунок 9 – Настройка параметров расчета
4) Настройки цвета ("Параметры" → "Настройки цвета")
Программа ACLC позволяет настраивать цветовую схему всех элементов электрической цепи (см. рис. 10).
Рисунок 10 – Настройки цвета элементов электрической цепи
Пример показан на рисунке 11.
Рисунок 11 – Пример выбора цветовой схемы для элементов электрической цепи
Рисунок 12 – Настройки отображения сетки
Редактор векторных диаграмм ACLC обладает широким спектром встроенных функций для работы с векторами и интуитивно понятным пользовательским интерфейсом.
Редактор векторных диаграмм включает в себя следующие основные компоненты: 1) панель инструментов, 2) панель настроек и 3) мастер построения диаграмм.
На рисунке 13 показано рабочее пространство редактора векторных диаграмм.
Рисунок 13 — Рабочее пространство редактора векторных диаграмм
2) Создать вектор V с параметрами (L, α), где L = длина вектора в сантиметрах (см), а α = угол вектора в градусах (°), измеренный от действительной оси (+1);
3) Создать вектор V, проходящий через две точки A и B;
4) Переместить вектор;
5) Повернуть вектор;
6) Удалить вектор;
7) Добавить текстовую метку к вектору.
Панель редактора векторов также предоставляет параметры для выбора толщины линии и цвета вектора (см. рисунок 14).
Рисунок 14 – Действия и параметры векторного редактора
Рисунок 15 – Доступ к контекстному меню
Рисунок 16 – Настройки шрифта
Мастер построения диаграмм позволяет выбрать тип создаваемой диаграммы: сопротивление, напряжение, ток или мощность. Вы также можете выбрать формат диаграммы: звезда или замкнутый многоугольник. При выборе типа «звезда» диаграмма будет представлять собой набор векторов, действующих как лучи, исходящие из начала координат комплексной плоскости. При выборе типа «многоугольник» диаграмма будет представлять собой замкнутый многоугольник из векторов.
Для построения векторной диаграммы необходимо также выбрать масштабный коэффициент в единицах физической величины на сантиметр: Ом/см для диаграмм сопротивления, В/см для диаграмм напряжения, А/см для диаграмм тока и ВА/см для диаграмм мощности (см. рисунок 17).
Рисунок 17 – Рабочая окно "Мастера диаграмм"
Рисунок 18 – Диаграмма векторов напряжений для замкнутого контура (R3, E2, C2, R2, L2, J1, E4, см. рисунок 11 выше).
