Онлайн руководство пользователя ACLC


Страница в разработке

Анализ цепей переменного тока с помощью ACLC 3.40.
Пошаговые инструкции и техническая документация для расчета сложных электрических цепей в ACLC 3.40.
Программа AC Linear Circuits (ACLC) предназначена для расчета сложных электрических цепей переменного тока. AC Linear Circuits поддерживает три метода расчета электрических цепей: 1) метод закона Кирхгофа (МЗК), 2) метод токов в контуре (МКТ) и 3) метод узловых потенциалов (МУП). Для электрической цепи, содержащей один контур, расчет выполняется с использованием закона Ома. Программа выводит подробное (пошаговое) решение в виде отчета в формате Word (.docx).
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. Рабочее окно программы, интерфейс

Рабочее окно ACLC показано на рисунке 1. Оно состоит из следующих функциональных блоков:


1) Главное меню


2) Поле построения схемы


3) Текстовый блок для результатов вычислений


4) Рабочая панель.


Давайте подробно рассмотрим функциональность каждого из четырех перечисленных выше блоков.

1) Главное меню
- Подменю «Файл»- Создает новую схему, выходит из программы;
- Подменю «Правка»- Содержит одну опцию «Отменить» для отмены последних действий, таких как изменение элемента схемы;
- Подменю «Настройки» - Содержит настройки графических символов и элементов, параметров цвета схемы и сетки.
- Подменю «Активация» - Вводт кода активации (лицензионный ключ), необходимый для обновления с демо-версии программы до полнофункциональной лицензионной версии;
- Подменю «Справка» - Ссылки на справочные материалы по использованию программы, а также информацию о текущей версии.

2) Поле схемы цепи
Схема цепи строится на сетке выбранного размера (4x4, 6x6, 8x8).

3) Текстовый блок вывода результатов расчета
В этом блоке программа ACLC отображает расчет цепи с использованием выбранного метода. Расчет также выводится в формате Microsoft Word (.docx); программа генерирует документ Word, содержащий расчет схемы.

4) Рабочая панель
Эта панель содержит блоки построения диаграмм и инструменты расчета.
Блок «Размер поля в ячейках» выбирает размер поля построения диаграммы. Ползунок имеет три положения: 1 – минимальный размер поля 4x4 ячейки, 2 – средний размер поля 6x6 ячеек и максимальный размер поля 8x8 ячеек. Для небольших диаграмм подходит минимальный размер поля 4x4 ячейки. Каждая ячейка может вместить контур диаграммы, см. рисунки 2-4.
Рисунок 2 – Схема электрической цепи, состоящей из четырех цепей, построенных на поле размером не менее 4×4 ячеек.
Рисунок 3 – Схема электрической цепи, состоящей из пяти цепей,
построенных на поле среднего размера 6×6 ячеек.
Рисунок 4 – Схема электрической цепи, состоящей из пяти цепей,
построенных на поле среднего размера 8×8 ячеек.
Блок "Контур"
Процедура построения электрической цепи следующая: 1) Строится схема цепи, 2) На схему цепи размещаются элементы.
Схема цепи состоит из замкнутых контуров. Горизонтальные и вертикальные размеры замкнутого контура в ячейках задаются в блоке «Схема цепи» → «Новый замкнутый контур» (см. рисунок 5).
Рисунок 5 – а) Выбор размера контура «+» – плюс одна ячейка, «-» – минус одна ячейка
б) Замкнутый контур размером 3×2 на поле построения
Пример
Пример создания схемы электрической цепи.
Первый этап построения цепи — создание схемы в её завершенном виде, показанной на рисунке 6а; второй этап — построение электрической цепи на основе схемы, показанной на рисунке 6б.
Рисунок 6 – а) Схема электрической цепи, состоящая из трех контуров: контур 0 размером 2×2, контур 1 размером 2×2, контур 2 размером 4×2. б) Электрическая цепь, построенная на основе схемы электрической цепи.
Примечание: Если при размещении цепи возникла ошибка, выберите «Правка» → «Отменить» в главном меню.
Блок "Метод расчета"

Блок «Метод расчета» (см. рис. 1) позволяет выбрать метод расчета (законы Кирхгофа, токи в контурах, потенциалы узлов или закон Ома, если цепь имеет один контур).

После выбора метода расчета нажмите кнопку «Рассчитать», и программа произведет расчет, используя выбранный метод, в текстовом блоке (см. рис. 1) и в формате Word (.docx).

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. 9). На рис. 10 показан пример преобразования цепей для расчета с использованием метода контурных токов (МКТ) в ACLC.

Рисунок 9 – Преобразование источника тока в источник напряжения

Рисунок 10 – Преобразование источника тока в источник напряжения в цепи ACLC, E4=J1×R3

2. Настройки

Параметры расчета
3) Параметры расчета ("Настройки"→" 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.

(см. рис. 13).

Рисунок 13 – Настройка параметров расчета

Цветовая схема

5) Настройки цвета ("Параметры" → "Настройки цвета")

Программа ACLC позволяет настраивать цветовую схему всех элементов электрической цепи (см. рис. 15).

Рисунок 15 – Настройки цвета элементов электрической цепи

Пример показан на рисунке 16.

Рисунок 16 – Пример выбора цветовой схемы для элементов электрической цепи

Сетка
6) Сетка ("Настройки"→"Сетка")
В программе ACLC можно включать и выключать отображение сетки (см. рис. 17). Если после завершения цепи отображение рабочей сетки больше не требуется, выключите сетку, выбрав → Скрыть.

Рисунок 17 – Настройки отображения сетки

3. Векторный редактор
После завершения расчета схемы активируется кнопка «Векторная диаграмма»; нажатие на нее открывает окно построения векторной диаграммы (см. рис. 18). Давайте подробно рассмотрим возможности редактора векторных диаграмм.
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 18 показано рабочее пространство редактора векторных диаграмм.
Рисунок 18 — Рабочее пространство редактора векторных диаграмм
Панель инструментов векторного редактора
Векторный редактор позволяет выполнять следующие операции с векторами (см. рисунок 19):
1) Очистить рабочее пространство (удалить все элементы, чтобы создать пустой лист);
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 19).

Рисунок 19 – Действия и параметры векторного редактора

Контекстное меню
Операция «копировать вектор» также доступна через контекстное меню при щелчке правой кнопкой мыши (см. рисунок 20).

Рисунок 20 – Доступ к контекстному меню

Настройки шрифта
Параметры шрифта текста можно настроить, открыв окно «Настройки шрифта» (см. рисунок 21).

Рисунок 21 – Настройки шрифта

Мастер диаграмм
«Мастер диаграмм» — это удобный инструмент для создания векторных диаграмм. На рисунке 22 показано рабочее пространство «Мастера диаграмм».

Рисунок 22 – Рабочая окно "Мастера диаграмм"

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 22).

Пример
Рассмотрим пример построения векторной диаграммы:
Для схемы, показанной на рисунке 16 выше, и для замкнутого контура этой схемы, включающего элементы (R3, V2, C2, R2, L2, J1), была построена диаграмма векторов напряжений (см. рисунок 21). Для ее создания в окно мастера построения диаграмм было введено векторное уравнение для замкнутого контура (R3, V2, C2, R2, L2, J1), основанное на законе Кирхгофа для напряжений (см. рисунок 20). После ввода уравнения нажмите кнопку «Построить диаграмму»; результат показан на рисунке 23.

Рисунок 23 – Диаграмма векторов напряжений для замкнутого контура (R3, V2, C2, R2, L2, J1, см. рисунок 16 выше).
Made on
Tilda