Te contaré sobre mi trabajo, que utilicé en mi trabajo anterior. La enseñanza de la ingeniería eléctrica teórica implica resolver numerosos problemas y realizar experimentos en el laboratorio. Naturalmente, es aconsejable verificar los resultados de resolver un problema o realizar un experimento. ¿Qué sucede si se produce un error?
Texto ocultoEl equilibrio de capacidades eléctricas es ciertamente algo bueno, pero también puede cometer un error. La simulación viene al rescate. Los simuladores de circuitos eléctricos tienen una rica historia, y ensamblar un modelo de circuito de CC, por ejemplo, en LTspice no será un problema. Pero esto es si el estudiante tiene una computadora portátil o una flota suficiente de computadoras en el aula. Y esto sucede no siempre ni en todas partes :-) Hay simuladores con una interfaz gráfica para teléfonos inteligentes, pero la conveniencia de su uso es un punto discutible. Pero incluso si el simulador está disponible, existe un problema peculiar con la simulación del modo de estado estacionario de los circuitos de corriente sinusoidal. Si se modelan en el modo " transitorio ", entonces surge la pregunta, teniendo en cuenta la duración del proceso de transición que ocurre cuando se enciende el circuito; el problema es la " detección de estado estable ". Pero, usted dice, hay un modo de " análisis de CA ". Esto, por supuesto, es cierto, pero la conveniencia de su uso e interpretación de sus resultados para resolver el problema educativo de calcular el circuito de corriente sinusoidal es un gran admirador. Y el simulador tampoco sabe nada sobre potencias reactivas y plenas, y determinar las lecturas del medidor de potencia está lejos de ser trivial.
Decidí crear un simulador minimalista de circuitos eléctricos lineales de corriente directa y sinusoidal
FoxySim con entrada de texto para una descripción del circuito, que requiere un dispositivo con un navegador y la capacidad de ingresar texto + acceso a Internet.
Un navegador puede ser cualquier cosa, incluso uno de texto, por ejemplo, una simulación en
Lynx :
El circuito del circuito a calcular se describe mediante una lista de
red , que consta de directivas, descripciones de componentes y comentarios:
Hice el formato de descripción en el espíritu de
SPICE con adiciones dirigidas específicamente al uso en la enseñanza de la ingeniería eléctrica teórica (instrumentos de medición, cantidades complejas, etc.).
Ingresamos una lista de conexiones en el cuadro de texto, por ejemplo, así (la
mayoría de las líneas tienen una estructura bastante simple para elementos: nombre, nodo de inicio, nodo final, nominal; para amperímetros y voltímetros: nombre, nodo de inicio de devanado, nodo final de devanado, con vatímetro un poco más complicado: tiene dos devanados integrales :-); También puede observar el valor EMF especificado como parámetro, para no repetir el mismo número tres veces )
.AC 50 VA 1 0 {E} 0 VB 2 0 {E} -120 VC 3 0 {E} 120 .PARAM E 220 PW1 1 4 1 3 PW2 2 5 2 3 PAA 4 6 PAB 5 7 PAC 3 8 R1 6 9 500 L1 7 9 300m C1 8 9 50u PVA 6 9 PVB 7 9 PVC 8 9 PVN 9 0 .END
presione el botón "¡Comenzar!" y obtén el resultado :-)
La descripción introducida del esquema se almacena en
cookies , puede cambiar el idioma de la interfaz.
El simulador se implementa sin ningún tipo de fantasía en
Go (estoy encantado con este lenguaje) en forma de una aplicación
web .
Para simular circuitos eléctricos, utilicé el método
MNA .
El simulador está disponible en
http://sim.foxylab.comEl código del proyecto se publica en GitHub .Aquí hay algunos ejemplos:
Simulación de circuito DCEsquema:
Lista de conexiones:
.DC V1 1 0 10 R1 1 2 5 R2 2 0 15 R3 2 3 20 V2 3 0 30 I1 2 0 5 .END
Resultado:
simulación de un circuito lineal de corriente sinusoidalEsquema:
Lista de conexiones:
.AC 50 V1 1 0 100 0 PW1 1 2 1 0 PQ1 2 3 2 0 PF1 3 4 3 0 PA1 4 5 PV1 1 0 R1 5 6 50 L1 6 7 100m C1 7 0 80u .END
Resultado:
simulación de un circuito trifásico asimétrico complejo con resistencias complejasEsquema:
Lista de conexiones:
.AC 50 VA 1 0 {E} 0 VB 2 0 {E} -120 VC 3 0 {E} 120 .PARAM E 220 PW1 1 4 1 3 PW2 2 5 2 3 Z1 4 6 8 30 Z2 5 7 12 -50 Z3 3 8 10 90 Z4 6 7 15 0 Z5 7 8 6 -30 Z6 6 8 18 60 .END
Resultado:
Una breve descripción del formato de directivas y descripciones de elementos está disponible
aquí (botón
)
Una descripción detallada del simulador se puede encontrar
aquí .
Un breve video que ilustra el proceso de modelado de un circuito de corriente sinusoidal: