OrCAD PSpice. Анализ электрических цепей - [34]
>V1 1 0 AC 120 0
>V2 2 0 AC 120 -90
>R1 1 3 0.10
>R2 2 7 0.10
>R3 0 5 0.10
>RL1 3 4 25
>RL2 7 6 25
>L1 4 5 0.133H
>L2 6 5 0.133H
>.AC LIN 1 60HZ 60HZ
>.PRINT AC V(3,5) VP(3,5)
>.PRINT AC V(7,5) VP(7,5)
>.PRINT AC I(RL1) IP(RL1)
>.PRINT AC I(RL2) IP(RL2)
>.PRINT AC I(R3) IP(R3)
>.OPT NOPAGE
>.END
>**** AC ANALYSIS TEMPERATURE = 27.000 DEG С
>FREQ V(3,5) VP(3,5)
>6.000E+01 1.200E+02 2.284E-01
>FREQ V(7,5) VP(7,5)
>6.000E+01 1.196E+02 -8.986E+01
>FREQ I(RL1) IP(RL1)
>6.000E+01 2.142E+00 -6.327E+01
>FREQ I(RL2) IP(RL2)
>6.000E+01 2.135E+00 -1.534E+02
>FREQ I(R3) IP(R3)
>6.000E+01 3.022E+00 7.178E+01
Рис. 2.46. Выходной файл с результатами анализа схемы на рис. 2.45
При частоте 60 Гц, реактивное сопротивление 50 Ом соответствует индуктивности L=0,133 Гн. Входной файл включен в рис. 2.46, который показывает выходные напряжения и токи. Фазные напряжения на нагрузке имеют почти одинаковые значения (120 В) и сдвинуты приблизительно на 90°. Линейные токи I(RL1) и I(RL2) также имеют почти равные значения (2,15 А) и сдвинуты приблизительно на 90°. Обратите внимание на ток I(RL1), сдвинутый на угол -63,27°, который является также фазовым углом для полного сопротивления нагрузки. Ток нейтрали I(R3) более чем в два раза превышает линейные токи:
Z = R + jX>L = 25 + j50 = 55,9∠63,4°Ом.
Нарисуйте векторную диаграмму, показав фазные напряжения на нагрузке и каждый из трех линейных токов.
Интересно посмотреть, что получится, если увеличить сопротивление в каждой линии. Установим для R>1, R>2 и R>3 значения сопротивлений в 10 Ом и выполним моделирование снова. Новый выходной файл показан на рис. 2.47. Обратите внимание, что V(3,5)=111∠19,3° и V(7,5)=89,1∠-82,2°. Напряжения теперь несбалансированы и сдвинуты на 105,5°. Линейные токи также несбалансированы, и снова ток нейтрали больше, чем любой из двух других токов.
>Two-Phase System with Large Values of Line Resistance
>V1 1 0 AC 120 0
>V2 2 0 AC 120 -90
>R1 1 3 10
>R2 2 7 10
>R3 0 5 10
>RL1 3 4 25
>RL2 7 6 25
>L1 4 5 0.133H
>L2 6 5 0.133H
>.AC LIN 1 60HZ 60HZ
>.PRINT AC V(3,5) VP(3,5)
>.PRINT AC V(7,5) VP(7,5)
>.PRINT AC I(RL1) IP(RL1)
>.PRINT AC I(RL2) IP(RL2)
>.PRINT AC I(R3) IP(R3)
>.OPT NOPAGE
>.END
>**** AC ANALYSIS TEMPERATURE = 27.000 DEG С
>FREQ V(3,5) VP(3,5)
>6.000E+01 1.110E+02 1.926E+01
>FREQ V(7,5) VP(7,5)
>6.000E+01 8.909E+01 -8.220E+01
>FREQ I(RL1) IP(RL1)
>6.000E+01 1.981E+00 -4.424E+01
>FREQ I(RL2) IP(RL2)
>6.000E+01 1.590E+00 -1.457E+02
>FREQ I(R3) IP(R3)
>6.000E+01 2.280E+00 9.265E+01
Рис. 2.47. Выходной файл с результатами анализа схемы на рис. 2.45 при увеличенных сопротивлениях
Обзор новых команд PSpice, применяемых в данной главе
С[имя] <+узел> <-узел> <значение>
Например, запись
>С 4 5 0.5uF
показывает, что конденсатор емкостью 0,5 мкФ включен между узлами 4 и 5. При другой форме ввода в конце строки добавляется запись значения IС для того, чтобы ввести начальное значение напряжения на конденсаторе.
Например, запись
>С 4 5 0.5uF IС 5 3V
показывает, что на конденсаторе имеется начальное напряжение в 3 В, причем положительный потенциал на узле 4.
I[имя] <+узел> <-узел> АС <амплитуда> [<фаза>]
Например, запись
>IS 1 2 АС 0.35 45
указывает, что источник переменного тока 350 мА включен между узлами 1 и 2 и его начальный фазовый угол равен 45°. Помните, что значения токов и напряжений по умолчанию задаются для постоянного тока. В иных случаях это должно быть специально указано (как в нашем случае записью АС).
K[имя] L [имя] L [имя] <значение коэффициента связи>
Например,
>K L1 L2 0.1
указывает, что схема с индуктивной связью, возможно, трансформатор, имеет две связанные катушки индуктивности L>1 и L>2. Коэффициент связи k=0,1. Другая форма этой команды, которая касается схемы с индуктивной связью на магнитном сердечнике, будет представлена позже.
L[имя] <+узел> <-узел> <значение>
Например, запись
>L1 3 0 2 5mH
указывает, что катушка индуктивности 25 мГн включена между узлами 3 и 0. Чтобы показать начальный ток, используйте IС значение в конце строки.
V[имя] <+узел> <-узел> АС <амплитуда> [<фаза>]
Например, запись
>V2 4 1 АС 110 120
указывает, что источник переменного напряжения амплитудой 110 В с фазовым углом 120 включен между узлами 4 и 1.
Команды, начинающиеся с точки, используемые в данной главе
.AC [LBS] [ОСТ] [DEC] <точки>
Например, запись
>.AC DEC 2 0 1kHz 1MEG
указывает, что PSpice будет выполнять моделирование с частотой в качестве переменной. Частотный диапазон — от 1 кГц до 1 МГц — использует 20 точек на декаду. Если выбрана опция LIN (вместо опции DEC), значение числа точек представляет общее количество точек в частотном диапазоне.
.MODEL <название> <тип> [ = <значение>] < toI]>]
Эта команда может использоваться для модели любого из элементов, доступных в PSpice: резисторов, катушек индуктивности, конденсаторов, диодов, транзисторов (биполярных или полевых) и других устройств. Имя элемента для диода должно начинаться с D и может быть DI, D2, DA, и так далее. Тип прибора должен быть выбран из приведенных в разделе .MODEL приложения В: например, RES для резистора, IND для катушки индуктивности и D для диода.