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大家好 下面介绍知识点7.6
用spice分析三相交流电路
首先给大家介绍一下电路仿真软件Spice opus
我们知道 前面我们用的电路分析软件
是Aim-spice
这个软件是基于Spice 3E1的电路仿真软件
因为Spice 3E1不是目前最新的Spice 3F5
在Spice 3E1中正弦信号源只有五个参数
就是这样
从这五个参数中大家看 没有初相
也就是说Spice 3E1不认正弦信号中的初相
只有五个参数
如果Spice文件中的信号源有初相
比如说这么一个信号源
那么它的幅值是1 频率是1000
它的初相-45°
这样的话如果你用Aim-spice去分析
实际上45°是被忽略的
也就是说它不认这个初相
比如说我做这么一个电路文件
这是个title 大家一定要注意
就是一个电路文件的第一行 一定是它的名字
这个电路文件大家看是这样的
V1是接到节点1和0之间
它是一个初相是-45°的正弦信号源
它后面接了一个电阻 是10k
就这么一个简单的电路
我其实就是想用这个文件画V(1)的波形
那么大家看 我如果用Aim-spice去画的话
它的初相是0 也就是说忽略了-45°的初相
另外 因为Aim-spice是学生版
对电路的规模和计算的点数做了限制
如果你想输出的时间太长
它的波形就不光滑了
比如说还是这个信号
如果输出的波形周期比较多
那么就成了一个折线了 就不光滑了
实际上这是因为Aim-spice这个软件
对计算的点数做了限制
这并不是一个仿真的错误
Aim-spice它本身也有优点
它的优点就是有Spice文件编辑器
而且使用起来非常方便
这就是它Spice文件编辑的窗口
我们用这个窗口去编辑电路文件
然后直接用analyse里边
运行标准的spice文件
就可以运行这个电路文件 直接出结果
所以这个软件用起来还是比较方便的 比较好用
另外编辑好的电路文件
你可以直接保存成标准的Spice文件
它的格式是cir格式
这个电路仿真软件Spice opus是另外一种软件
它是基于Spice 3F5/Xspice的
全功能的电路仿真软件
所以说它可以分析三相电路
也就是说它是基于Spice3F5
它对初相都是可以接受的
另外它也是免费软件
所以它从功能上来讲要比Aim-spice强很多
它是一个完整的全功能的软件
但是这个软件也有缺点
这是这个软件的窗口
这个软件没有电路文件编辑窗口 只有命令行
所以说你要分析一个电路 全是在这输入命令
然后再去分析电路
所以说如果你想使用这个软件
你必须得用其他的软件去编辑好电路文件
然后再把它改成.cir文件
然后再用这个软件去载入这个文件 再进行分析
所以说稍微的麻烦点 这是它的缺点
Spice opus这个软件的特点是
他没有电路文件编辑窗口 只有命令行
这刚才已经说了
必须用其他文本编辑软件编写电路文件
然后改成.cir这种格式
也就是说如果你存的文件后缀不是cir的话
你就得改成cir这种格式
当然如果你用Aim-spice编写电路就不用改了
直接一存就是这个格式
所以我们在利用Spice opus去分析电路的时候
我们用Aim-spice去编写电路文件
然后用Spice opus去调用分析
如果你要用Spice opus去分析电路
电路文件中可以只包括电路的结构部分
也就是说只有电路元件那块
分析指令 输出指令是在载入文件后
在命令行里面输入的
所以说你这个电路文件中可以不包含分析指令
和输出指令
那么在载入电路文件后
在命令行里面输入分析和输出指令
而且指令前面不加点 也不用加分析的类型
输出的话 如果你要输出一个表格用pirint
输出曲线用的是plot
载入文件的指令是source
大家记住这个指令 source
后面是文件目录及文件全名
这样就会载入这个文件了
其实稍微有点麻烦 但是并不难
有几点大家掌握了就可以了
用Aim-spice把电路文件编辑好
比如说我这编了个文件 叫做sin.cir
这是一个电路文件
用Aim-spice去编了这么一个电路文件
我把这个文件存在了F盘的spicefile目录中
这样我们可以先使用cd指令进入该目录
然后直接用source载入这个文件
然后再进行分析
比如说 我这是分析的过程
大家看这个指令
cd F: 表示我进入F盘
然后这行指令是 cd 空格 后边是/spicefile
就是进入到这个目录里面去
因为我的电路文件在这个目录里边
然后呢 我source sin.cir
这是载入这个文件
注意.cir不能少
然后文件已经载入到软件里面了
那么我下一步就要进行分析了
我进行这个tran分析 就是瞬态分析
前边不要加. 直接输入tran 空格
后边是分析的步长
再往后是结束的时间
当然后边没有写开始时间
所以开始时间默认值就是0
那么分析完以后再输入一个输出指令plot
plot后边也不要加分析的形式
因为刚才已经进行分析了
它知道是这个形式
然后这个是输出节点1的电压
那么于是我们就可以看到
同是刚才那个文件输出的波形是这个波形
这个波形大家看 初相是45°
那么给大家对照的看一下
就是这个电路文件 这个信号的初相是-45°
所以波形上看出来这个是-45°
如果说你用Spice opus分析电路
你这个电路文件中可以没有分析和输出指令
其实它根本也不用
那么要想分析的话我们是在命令行输入的
那么如果你在这个电路中有这个分析指令
可以再前面加上星号 把它变成注释
那么下面我们介绍一个例子
用spice opus仿真这么一个三相电路
这是一个相序指示器电路
我们把电容这一相接到了A相上
这个电容值是10μF
那么这两个灯泡Rb接到了B相
Rc接到了C相
它们的电阻都是318Ω
如果电源是50Hz的话
那么这个容抗和电阻是相等的
近似相等的
我们的目的是
用Spice去计算这两个电阻上的电压
看看哪个电压大
是不是这个B相的电压大
那么如果B相的电压大 就说明B相的灯泡更亮
那么大家看一下这个电路文件
这个电路文件这三行写的是三相电源
当然我们说这个电源的标识符是V
所以你这不能用U
是Va a 0 这个节点是a 那么这个节点是0
那么后面用的是ac
注意这是交流信号源的另外一种表示形式
这种表示形式只能用来进行ac分析
后边是220 所以它的有效值是220
那么这个是0 是它的初相
Vb呢 它也是220 它的初相是-120°
那么Vc呢 它的有效值是220 初相就是120°
好 这三个电源写好了
那么下面是这个电容C
他是a和N2之间
负载的终点是N2
这是C a 到N2之间 是10μF
然后Rb是这个 它是b到N2之间
它的大小是318
Rc是C到N2之间 它的大小也是318
其实我这想做这么一个分析
是用这个交流扫描分析
但是我只计算一个点
所以这是.ac 然后后面是线性
计算一个点 从50到50
也就是说我只计算50Hz这一个点
当然这一行我是前面加了个星号
这个就成了个注释行
因为这个指令我是要在命令行里输入的
然后我再输出
print Vm就是电压的幅值
然后后边是b逗点N2
是b和N2这两个节点之间的电压
也就是Rb上的电压
那么第二项实际上也就是Rc上的电压
那么我首先载入这个文件
然后分别取输入这个ac指令和输出指令
就能够输出这两个电阻上的电压了
那么这个电路文件是这个名字
threephase.cir
保存在F盘的spicefile目录当中
下面我们演示一下用Spice opus去分析
刚才那个例子
首先我们运行这个Spice opus
这个 运行这个
然后打开这个软件的窗口
这就是命令行
那么首先我们要进入到这个 中文还不行
首先进入到这个F盘
那么现在这个目录就是F盘
然后再进入spicefile这个目录里边
那么这样的话已经进入到这个目录里边
current directory也是这个
然后我可以载入这个文件source
文件的名字是threephace.cir
回车 那么它就载入这个文件了
那么下面就是进行分析了
我进行的分析是这样 是ac分析
然后你我要分析1个点 其实
这lin是线性 然后1个点 50Hz
还是50Hz 那么这进行的是ac分析
然后打回车 那就分析完成了
下边我就要输出print
比如输出那个Rb上的电压
我可以分开输出
比如说Vm m是它的幅值
Rb上的电压实际上是b这个点到N2的电压
然后括号 这样就是输出的Rb上的电压
这个结果是3.291131乘10的2次方 就是329V
下面我也可以输出另外一个电压
就是Rc上的电压
print Vm然后是c到N2之间的电压 回车
这个是Rc上的电压
是8.818573乘10的1次方
就是88V 约等于88V
当然我也可以同时输出
这个Vm b到N2 然后Vm c到N2 回车
它就同时输出这两个点对N2的电压
和上面是一样的
-1.1 电路变量及方向
--作业
-1.2 基尔霍夫定律
--作业
-1.3 电路元件
--作业
-1.4 两种电源的等效互换
--作业
-1.5 支路电流法
--作业
-1.6 节点电位法
--作业
-2.1 叠加定理
--作业
-2.2 等效电源定理之戴维宁定理
--作业
-2.3 等效电源定理之诺顿定理
--作业
-2.4 含受控源电路的分析方法
--作业
-3.1 SPICE电路文件
-第3讲 电路仿真软件SPICE--3.1 SPICE电路文件
-3.2 元件语句
-第3讲 电路仿真软件SPICE--3.2 元件语句
-3.3 直流分析与输出语句
-第3讲 电路仿真软件SPICE--3.3 直流分析与输出语句
-3.4 子电路与模型语句
-3.5 Aim-spice使用方法
-4.1 正弦交流电路的概念
-第4讲 正弦交流电路基础--4.1 正弦交流电路的概念
-4.2 正弦量的相量表示法
-第4讲 正弦交流电路基础--4.2 正弦量的相量表示法
-4.3 纯电阻交流电路
-第4讲 正弦交流电路基础--4.3 纯电阻交流电路
-4.4 纯电感交流电路
-第4讲 正弦交流电路基础--4.4 纯电感交流电路
-4.5 纯电容交流电路
-第4讲 正弦交流电路基础--4.5 纯电容交流电路
-5.1 RLC串联的交流电路
-第5讲 正弦交流电路的分析方法--5.1RLC串联的交流电路
-5.2 交流电路的一般分析方法
-第5讲正弦交流电路的分析方法--5.2交流电路的一般分析方法
-5.3 功率因数的提高
-第5讲 正弦交流电路的分析方法--5.3 功率因数的提高
-5.4正弦信号源与.tran分析语句
-第5讲--5.4正弦信号源与.tran分析语句
-6.1 串联谐振
--作业
-6.2 并联谐振
--作业
-6.3 电路的频率特性
--作业
-6.4 ac交流扫描分析语句及其应用
--作业
-6.5 RLC电路的串联谐振实验
--6.5Video
-7.1 三相交流电源
-第7讲 三相交流电路--7.1 三相交流电源
-7.2 负载星形连接的三相电路分析
-第7讲 三相交流电路--7.2 负载星形连接的三相电路分析
-7.3 负载三角形连接的三相电路分析
-第7讲 三相交流电路--7.3 负载三角形连接的三相电路分析
-7.4 三相电路功率
-第7讲 三相交流电路--7.4 三相电路功率
-7.5 安全用电常识
-7.6 用SPICE分析三相电路
-第7讲 三相交流电路--7.6 用SPICE分析三相电路
-7.7 三相电路实验
--Video
-8.1 非正弦周期交流信号的分解
--作业
-8.2 非正弦周期交流电路的分析计算
--作业
-8.3 有效值和平均功率
--作业
-8.4 用Spice分析非正弦交流电路
--作业
-9.1 换路定理与初始值的确定
--作业
-9.2 过渡过程的经典分析方法
-第9讲 电路的过渡过程之一--9.2 过渡过程的经典分析方法
-9.3过渡过程的三要素分析法
-第9讲 电路的过渡过程之一--9.3过渡过程的三要素分析法
-9.4 过渡过程的叠加分析方法
-第9讲 电路的过渡过程之一--9.4 过渡过程的叠加分析方法
-10.1 微分电路、积分电路与脉冲激励下的RC电路
-第10讲--10.1微分电路、积分电路与脉冲激励下的RC电路
-10.2 含有多个储能元件的一阶电路
-第10讲--10.2含有多个储能元件的一阶电路
-10.4 用Spice分析电路的过渡过程
-第10讲 --10.4 用Spice分析电路的过渡过程
-10.5 RC电路的过渡过程
--Video
-11.1 磁场的物理量与磁性材料
-第11讲 磁路与变压器--11.1 磁场的物理量与磁性材料
-11.2 安培环路定律和磁路的欧姆定律
-第11讲磁路与变压器--11.2安培环路定律和磁路的欧姆定律
-11.3 交流铁芯线圈
-第11讲 磁路与变压器--11.3 交流铁芯线圈
-11.4 变压器的结果与工作原理
-第11讲 磁路与变压器--11.4 变压器的结果与工作原理
-11.5 变压器的额定值及特殊变压器
-第11讲 磁路与变压器--11.5变压器的额定值及特殊变压器
-11.6 用SPICE分析变压器电路
-第11讲 磁路与变压器--11.6用SPICE分析变压器电路
-12.1 Multisim主要窗口组件
-第12讲--12.1 Multisim主要窗口组件
-12.2 电路图的编辑与测试
-第12讲 --12.2电路图的编辑与测试
-12.3 元件库
--12.3
-第12讲 电路仿真软件Multisim--12.3 元件库
-12.4 测试仪表
-第12讲 电路仿真软件Multisim--12.4 测试仪表
-12.5 Multisim的分析功能
-第12讲 --12.5 Multisim的分析功能
-12.6 用Multisim分析电路举例
-13.1 预备知识
-第13讲 电动机--13.1 预备知识
-13.2 异步电动机的转动原理
-第13讲 电动机--13.2 异步电动机的转动原理
-13.3 三相异步电动机的结构和工作原理
--作业
-13.4 三相异步电动机的机械特性
-第13讲 电动机--13.4 三相异步电动机的机械特性
-13.5 三相异步电动机的使用
-第13讲 电动机--13.5 三相异步电动机的使用
-13.6 单相异步电动机简介
-14.1 常用低压电器
-14.2 电动机的启-保-停控制及电机的保护
--作业
-14.3 基本控制环节
--作业
-14.4 综合举例
--Video
-14.5 继电器-接触器控制系统实验
--Video
-15.1 可编程控制器的组成与工作原理
--作业
-15.2 S7-200 PLC程序设计基础
--作业
-15.3 位逻辑指令
--作业
-15.4 定时器指令与计数器指令
--作业
--第十五讲讲义
-16.1 小型PLC控制系统的设计方法
-第16讲--16.1小型PLC控制系统的设计方法
-16.2 顺序功能图
-第16讲 可编程控制器之二--16.2 顺序功能图
-16.3 利用顺序控制继电器（SCR）编写程序
-第16讲--16.3 利用顺序控制继电器（SCR）编写程序
-16.4 Step7-Microwin的窗口组成
-16.5 Step7-Microwin使用举例
-期末考试--电工技术期末考试
