二、备用电源自动投入得数字仿真实验
备用电源自动投入装置(以下简称备自投)在主电源正常运行时作为后备,在主电源故障时投入以保证负荷供电得稳定性。备自投就是电力部门为保证用户连续可靠供电得重要手段。具体概念及原理参见教材《电力系统保护》、《电力系统继电保护原理》等。
1、实验预习
清楚备自投得概念与原理;明确备自投对于保障负荷稳定供电得作用及意义。
2、实验目得
了解数字仿真软件中低压备自投得构成及实现方式;模拟仿真备自投在系统主电源故障下得运行特性。
3、实验步骤
（1）将仿真示例copy到电脑。进入MATLAB界面,导入并打开模型power_project、slx;
a、梳理power_project、slx模型中得主要元件设备组成,该模型包括多级电压网络,涵盖输电压级与中低压配电网络;备自投装置封装为“Emergency System”,其通过“By-pass system”模块接入至低压配电系统;
b、熟悉不同电压等级得电源模型参数及断路器配置情况;
c、熟悉备自投装置“Emergency System”模型中二极管整流桥、直流电容及IGBT半桥逆变器得组成形式与工作原理,掌握离散PWM发生器得信号触发特点。
d、熟悉“By-pass system”模块得组成结构及实现形式,掌握其电气参数得设计特点;
e、设置模型配置参数,运行时间为0、2s。
图 1
(2)点击运行power_project、slx算例。
1.实验记录
power_project、slx得运行结果,包括:
a、点击模型中得“fault”模块,展开如图2所示,设置故障发生得时刻(如图3),记录“Generation Unit 10MVA , 15KV”、“15KV-6、6KV System”、“6、6KV-400V System”、“Emergency System”、“By-Pass System”中得三相电压数据及断路器动作特性。
图 2
图3
1、“Generation Unit 10MVA , 15KV”:
断路器动作特性:
2、“15KV-6、6KV System”:
断路器动作特性:
3、“6、6KV-400V System”:
断路器动作特性:
4、“Emergency System”:
5、“By-Pass System”:
b、改变故障发生得时刻(请做两组),重新记录“Generation Unit 10MVA , 15KV”、“15KV-6、6KV System”、“6、6KV-400V System”、“Emergency System”、“By-Pass System”中得三相电压数据及断路器动作特性。
更改故障发生得时刻,如下图所示:
1、“Generation Unit 10MVA , 15KV”:
断路器动作特性:
2、“15KV-6、6KV System”:
断路器动作特性:
3、“6、6KV-400V System”:
断路器动作特性:
4、“Emergency System”:
5、“By-Pass System” :
更改故障发生得时刻,如下图所示:
1、“Generation Unit 10MVA , 15KV”:
断路器动作特性:
2、“15KV-6、6KV System”:
断路器动作特性:
3、“6、6KV-400V System”:
断路器动作特性:
4、“Emergency System”:
5、“By-Pass System” :
1、以某组故障时刻为例,记录备自投“Emergency System”中DC电容电压得充放电特性及脉
冲发生器得输出波形(见图4);记录备自投“Emergency System”中二极管整流桥及IGBT半桥逆变器得输入输出电流特性。
电容电压得充放电特性:
脉冲发生器得输出波形:
二极管整流桥输入输出电流特性:
IGBT半桥逆变器得输入输出电流特性:
2、以某组故障时刻为例,调整备自投“Emergency System”中DC电容得原有设计参数(三组
为例,建议成倍数比例提高或降低现有得电容设计参数),仿真记录不同电容值下得DC充放电特性;同时记录“Emergency System”得三相电压输出波形。
(1)将电容参数进行调整,将电容值由1000e-6更改为1000e-7:
DC充放电特性:
“Emergency System”得三相电压输出波形:
(2)电容值为1000e-6时:
DC充放电特性:
“Emergency System”得三相电压输出波形:
（2）将电容参数进行调整,将电容值由1000e-6更改为1000e-5:
DC充放电特性:
“Emergency System”得三相电压输出波形:
3、以某组故障时刻为例,调整备自投“Emergency System”中脉冲发生器得通断频率Carrier
frequency(三组为例,建议成倍数比例提高或降低现有得Carrier frequency),仿真记录不同通断频率下“Emergency System”得三相电压输出波形,结合对比“By-Pass System”中得三相电压输出波形(见图5)。
图4
图5
(1)备自投“Emergency System”中脉冲发生器得通断频率Carrier frequency初始值为2000Hz,在通断频率为2000Hz时:
“Emergency System”得三相电压输出波形:
“By-Pass System”中得三相电压输出波形:
(2)调整备自投“Emergency System”中脉冲发生器得通断频率Carrier frequency为200Hz,在通断频率为200Hz时:
“Emergency System”得三相电压输出波形:
“By-Pass System”中得三相电压输出波形:
(3)调整备自投“Emergency System”中脉冲发生器得通断频率Carrier frequency为20000Hz,在通断频率为20000Hz时:
“Emergency System”得三相电压输出波形:
“By-Pass System”中得三相电压输出波形:
注意,将图粘贴在所交实验报告上(以plot作图得形式,而不就是截屏),要求图形在各个时间点得变化清晰可见,与实验分析结合能说明问题。为此,可取某变量得部分时间段细节图,而不就是整个运行期间得。
2.实验分析
a.备自投得动作响应时间？
答:备自投得动作响应时间为0、001s。
b.“Emergency System”仿真模型中Controlled V oltage Source得作用？
答:“Emergency System”仿真模型中Controlled V oltage Source就是电压源,
其输出电压即为400V侧电压,作为备用系统中整流桥得输入电压。
c.“Emergency System”仿真模型中DC电容得功效,其参数设计与充放电特
性之间得关系？
答:DC电容得主要功效就是维持整流桥输出电压得稳定,减小输出电压得纹
,电容越小,时间常数越小,充放电越快。
波;时间常数=RC
d.“Emergency System”仿真模型中Filter模块所起得作用？
答:“Emergency System”仿真模型中Filter模块所起得作用主要就是滤波作
用,即将逆变器输出得含谐波较多得多电平波变成更接近正弦波得电压波形,
从而提高系统得整体性能。
e.备自投中采用二极管不控整流与IGBT半桥逆变得组成形式,PWM控制模块
得通断频率对备自投得运行性能有何影响？
答:PWM控制模块得通断频率越高,所产生得SPWM波得谐波越少,SPWM
波形更接近正弦波,而且响应时间会相应缩小,备自投得补偿效果越好。
3.进一步思考
(1)若备用电源得容量不能够满足全负荷得要求,应如何操作,就是否应选择性切除部分负荷,怎么考虑与重合闸之间得配合？
答:当备用电源不能满足全部供电容量要求.则应在投入备用电源前有选择地切除部分负荷,同时闭锁这些线路得重合闸,防止重合闸装置误动作。
(2)本仿真实例中所应用得备自投装置适用于低压层级。事实上,某些变电站内可能配置有两套及以上备自投装置,理论上各级备自投装置应相互配合,高电压等级得备自投与低电压等级得备自投,应该如何有效配合？
答:当系统中存在多级备自投时.应考虑各级备自投间得关系。原则上高电压等级、高可靠性、影响面大得备自投先动作,低电压等级得、低可靠性、影响面小得备自投按躲过上级备自投整定。
备用电源自动投入装置设计及应用的注意事项 备用电源自动投入装置设计及应用的注重事项 摘要：备用电源自动投入（以下简称备自投）装置在电网中的使用，是保证电网安全、稳定、可靠运行的有力技术手段。备自投装置的逻辑是否完善和接线是否正确，直接影响着备自投装置动作的可靠性。本文从备自投的基本原则展开来讨论备自投装置的一些注重事项，希望能对装置的设计和应用起到必定的指引作用。 要害字：备自投；应用；设计 电力系统很多重要场合对供电可靠性要求很高，采纳备用电源自动投入装置是提高供电可靠性的重要方法之一。所谓备用电源自动投入装置，就是当工作电源因故障被断开后，能自动将备用电源迅速投入工作的装置。 1.基本备自投方式： 1)变压器备自投 2)分段断路器备自投 3)桥断路器备自投 4)进线断路器备自投 对更复杂的备自投方式，都可以看成是上述典型方式的组合。 2.备自投的逻辑分析 备自投逻辑尽管很复杂，但仍有规律可循。一般说来，备自投的逻辑分为以下4个逻辑进程： 1）备自投充电。当工作电源运行在正常供电状态、备用电源工作在热备用状态(明备用)，或两者均在正常供电状态(暗备用)时，备自投装置按照所采集的电压、电流及开关位置暗号来判定一次设备是否处于这一状态，经过10s～15s延时后，完成充电过程。 2）备自投放电。当备自投退出运行；工作断路器由人为操作跳开；备用断路器不在备用状态；断路器拒跳、拒合；备用对象故障等不认可备自投动作的情况下，将备自投放电，使其行为终止。 3）备自投充电后，满足其启动条件，经或不经延时执行其跳闸逻辑(可能断路器已跳开)，跳闸对象可能有多个。 4）备自投执行完跳闸逻辑后，满足其合闸条件，经或不经延时执行其合闸逻辑，合闸对象也可能有多个。 3.备自投的设计和应用的事项 1）母线有电压、无电压的判定 母线有电压：指接入的三个相(线)电压至少有一个大于检有电压定值，三个有电压条件相或可以防止TV一相或两相断线时备自投误动。 母线无电压：指接入的三个相(线)电压均小于检无电压定值，即用逻辑与门来判定母线无电压，可以幸免工作电源TV一相或两相断线时备自投的误动。 2）当工作母线上的电压低于检无电压定值，并且持续时间大于给按时间定值时，备自投装置方可起动。 备自投延时是为了躲母线电压短暂下降，故备自投延时应大于最长的外部故障切除时间。因母线的进线断路器跳开而引起的母线失压，且进线无重合闸功能时，可不经过延时直接跳开断路器，以加速合备用电源。如主变差动庇护或本体庇护动作全跳主变时，可加速低压侧分段备自投和变压器备自投动作。备自投的时间定值应与相关的庇护及重合闸的时间定值相配合。 3）备用电源的电压应工作于正常范围，或备用设备应处于正常的预备状态，备自投装
实验五EWB5.0设计应用 班级：学号：姓名： 实验时间：2014年月日；实验学时：2学时；实验成绩： 一、实验目的 1．熟悉EWB5.0的使用环境和EWB5.0使用一般步骤。 2．掌握模拟、数字电子电路的设计与仿真方法。 二、实验内容 1、虚拟仪器的使用 （1）示波器 示波器为双踪模拟式，其图标和面板如下图1所示。 图 1 虚拟示波器 其中：Expand ---- 面板扩展按钮； Time base ---- 时基控制； Trigger ---- 触发控制，包括：①Edge ---- 上（下）跳沿触发； ②Level ---- 触发电平； ③触发信号选择按钮：Auto（自动触发按钮）； A、B（A、B通道触发按钮）；Ext（外触发按钮） X（Y）position ---- X（Y）轴偏置； Y/T、B/A、A/B ---- 显示方式选择按钮（幅度/时间、B通道/A通道、A通道/B通道）； AC、0、DC ---- Y轴输入方式按钮（AC、0、DC）。 （2）电压表 电压表的图标：，电压表的属性设置对话框如右图2所示。
图 2 电压表的属性设置对话框 （3）电流表 电流表的图标： ，电流表的属性设置对话框如图3所示。 图 3 电流表的属性设置对话框 （4）数字信号发生器 数字信号发生器的图标： ，数字信号发生器的属性设置对话框如图4所示： 图4 虚拟数字信号发生器 面板
（5）逻辑分析仪 逻辑分析仪的图标：，逻辑分析仪输出结果图5所示： 图5 虚拟逻辑分析仪的输出结果 2、实验电路图 （1）半波整流电容滤波电路仿真实验原理如图6。 图6 半波整流电容滤波电路（2）数字全加器电路如图7 图7 数字全加器逻辑图
Ewb仿真实验与实例教程 1 Electronics Workbench简介 电子设计自动化（Electronic Design Automation，简称EDA）技术是近代电子信息领域发展起来的杰出成果。EDA包括电子工程设计的全过程，如系统结构模拟、电路特性分析、绘制电路图和制作PCB（印刷电路板），其中结构模拟、电路特性分析称之为EDA仿真。目前著名的仿真软件SPICE（Simulation Program With Integrated Circuit Emphasis）是由美国加州大学伯克利分校于1972年首先推出的，经过多年的完善，已发展成为国际公认的最成熟的电路仿真软件，当今流行的各种EDA软件，如PSPICE、or/CAD、Electronics Workbench等都是基于SPICE开发的。 Electronics Workbench(简称EWB)是加拿大Interactive Image Technologies Led 公司于1988年推出的，它以SPICE3F5为模拟软件的核心，并增强了数字及混合信号模拟方面的功能，是一个用于电子电路仿真的“虚拟电子工作台”，是目前高校在电子技术教学中应用最广泛的一种电路仿真软件。 EWB软件界面形象直观，操作方便，采用图形方式创建电路和提供交互式仿真过程。创建电路需要的元器件、电路仿真需要的测试仪器均可直接从屏幕中选取，且元器件和仪器的图形与实物外型非常相似，因此极易学习和操作。 EWB软件提供电路设计和性能仿真所需的数千种元器件和各种元器件的理想参数，同时用户还可以根据需要新建或扩充元器件库。它提供直流、交流、暂态的13种分析功能。另外，它可以对被仿真电路中的元器件设置各种故障，如开路、短路和不同程度的漏电，以观察不同故障情况下电路的状态。EWB软件输出方式灵活，在仿真的同时它可以储存测试点的所有数据，列出被仿真电路的所有元器件清单，显示波形和具体数据等。由于它所具有的这些特点，非常适合做电子技术的仿真实验。 2 EWB的基本界面 [要点提示]
本科实验报告实验名称：电路仿真
实验1 叠加定理的验证 1.原理图编辑: 分别调出接地符、电阻R1、R2、R3、R4，直流电压源、直流电流源，电流表电压表（Group:Indicators, Family:VOLTMETER 或AMMETER）注意电流表和电压表的参考方向），并按上图连接； 2. 设置电路参数： 电阻R1=R2=R3=R4=1Ω，直流电压源V1为12V，直流电流源I1为10A。 3．实验步骤： 1）、点击运行按钮记录电压表电流表的值U1和I1； 2）、点击停止按钮记录，将直流电压源的电压值设置为0V，再次点击运行按钮记录电压表电流表的值U2和I2； 3）、点击停止按钮记录，将直流电压源的电压值设置为12V，
将直流电流源的电流值设置为0A，再次点击运行按钮记录电压表电流表的值U3和I3； 4.根据叠加电路分析原理,每一元件的电流或电压可以看成是每一个独立源单独作用于电路时，在该元件上产生的电流或电压的代数和。 所以，正常情况下应有U1=U2+U3,I1=I2+I3; 经实验仿真： 当电压源和电流源共同作用时，U1=-1.6V I1=6.8A. 当电压源短路即设为0V,电流源作用时，U2=-4V I2=2A 当电压源作用，电流源断路即设为0A时，U3=2.4V I3=4.8A
所以有U1=U2+U3=-4+2.4=-1.6V I1=I2+I3=2+4.8=6.8A 验证了原理 实验2 并联谐振电路仿真 2.原理图编辑: 分别调出接地符、电阻R1、R2，电容C1，电感L1，信号源V1，按上图连接并修改按照例如修改电路的网络标号； 3.设置电路参数： 电阻R1=10Ω，电阻R2=2KΩ，电感L1=2.5mH,电容C1=40uF。信号源V1设置为AC=5v，Voff=0，Freqence=500Hz。 4.分析参数设置： AC分析：频率范围1HZ—100MHZ，纵坐标为10倍频程，扫描
第一章备用电源自动投入装置问答题 1、BZT装置在什么情况下动作？ 答：当备用电源有电压时，在以下几种情况下动作：1)工作电源失去电压；2)工作变压器或线路发生故障，继电保护动作将断路器跳开；3)工作电源断路器由于操作回路或保护回路出现故障以及误碰而跳闸；4)工作母线电压互感器的一次或二次熔断器全部熔断引起的误动作。 2、为什么备用电源自动投入装置的起动回路需要串接反映备用电源有电压的电压继电器接点？ 答：这是为了防止在BZT装置动作时，将无电压的备用电源投入，用以保证BZT装置的动作有实际意义。 3、变电站一般有哪些BZT装置？ 答：一般有备用母线或母线分段断路器的BZT装置，备用变压器的BZT装置及备用线路的BZT装置。 4、停用接有BZT装置低电压起动元件的电压互感器时，应注意什么？ 答：应先将BZT装置退出运行，然后停低电压起动回路的电压互感器，以防BZT装置误动。 5、对备用电源自动投入的基本要求是什么？ 答：工作电源因任何原因消失时，BZT装置都应起动；工作电源先切，备用电源后投；BZT只动作一次；BZT动作要快；工作母线YH熔断器熔断时BZT不误动；正常停电操作或备用电源无电时，BZT不应动作。 6、试拟定图示3DL的备用电源自动投入原理接线。 7、图为变压器的备用电源自动投入装置接线图。试求保证备用变压器一次合闸的闭锁中间继电器BSJ，检查被投入母线无电压继电器、检查备用母线有电压继电器和时间继电器的整定值。备用变压器断路器3的合闸时间为0.3秒,断路器4的合闸时间为0.25秒，变压器B1和B2的过电流保护装置动作时间为1秒,当6Kv出线电抗器后短路时备用的6Kv母线上残压为4.2Kv。
成都理工大学实验报告 课程名称：数字通信原理 姓名：__________________学号：______________ 成绩：____ ___ 实验三Matlab的数字调制系统仿真实验（参考） 1 数字调制系统的相关原理 数字调制可以分为二进制调制和多进制调制，多进制调制是二进制调制的推广，主要讨论二进制的调制与解调，简单讨论一下多进制调制中的差分相位键控调制（M-DPSK）。 最常见的二进制数字调制方式有二进制振幅键控（2-ASK）、移频键控（2-FSK）和移相键控（2-PSK 和2-DPSK）。下面是这几种调制方式的相关原理。 1.1 二进制幅度键控（2-ASK） 幅度键控可以通过乘法器和开关电路来实现。载波在数字信号1 或0 的控制下通或断，在信号为1 的状态载波接通，此时传输信道上有载波出现；在信号为0 的状态下，载波被关断，此时传输信道上无载波传送。那么在接收端我们就可以根据载波的有无还原出数字信号的1 和0。 幅移键控法(ASK)的载波幅度是随着调制信号而变化的，其最简单的形式是，载波在二进制调制信号控制下通断，此时又可称作开关键控法(OOK)。多电平MASK调制方式是一种比较高效的传输方式，但由于它的抗噪声能力较差，尤其是抗衰落的能力不强，因而一般只适宜在恒参信道下采用。 2-ASK 信号功率谱密度的特点如下： （1）由连续谱和离散谱两部分构成；连续谱由传号的波形g(t)经线性调制后决定，离散谱由载波分量决定； （2）已调信号的带宽是基带脉冲波形带宽的二倍。 1.2 二进制频移键控（2-FSK） 数字频率调制又称频移键控（FSK），二进制频移键控记作2FSK。数字频移键控是用载波的频率来传送数字消息，即用所传送的数字消息控制载波的频率。2FSK
洛阳理工学院 备用电源自动投入装置原理及接线方式 专业：电气工程及其自动化专业班级：电气35班 学号：B12043506 学生姓名：皇甫晓晓 完成时间： 2013年11月15日
《电力系统自动装置》课程论文评分表
摘要 随着经济建设的发股，我国电力系统的规模日益扩大，发电设备的容量也相应增大．系统运行方式的变化越来越频繁。为了更好地保证电力系统的安全、经济运行并保证电能质量，电力系统自动装置及其技术得到广泛应用并日益发展，同时也促进电力系统自动控制技术的不断提高。 与其他产品不同，电能的生产、传输、分配和消耗在同一时刻完成，遵循功率平衡原则。所以发电厂、变电所、输配电线路和用户构成的电力系统是一个有机的整体，在运行中任何一个环节出现问题，都会影响到电力系统的稳定运行，严重时会造成恶性事故，导致整个系统崩溃。 为了取得更大的经济效益，电力网规模越来越庞大、发电机容量也越来越大，因此为了满足电力系统运行的要求，电力系统必须借助于自动装置来完成别电力系统及其设备监视、控制、保护和信息传递。因此自动化技术就成了必不可少的手段。 二、电力系统自动控制的总目标和主要内容 电力系统自动控制酌总目标是：保证供电质量，提高供电的可靠性，实现电力系统的安全经济运行。为了实现这个总目标，电力系统自动控制的任务有以下几个方面。 1．电力系统自动监视和控制 2．电厂动力机械自动控制 3．电力系统主要电力设备的自动控制 近年来，由于控制理论、信息沦等方面的成就，大规模、超大规模集成电子器件不断推出；计算机技术和数据通信技术的发展，自动控制技术正发生着日新月异的变化；计算机控制技术在电力系统自动装置中得到广泛应用。 关键词：电力系统自动控制可靠性
实验一 逻辑门电路 一、与非门逻辑功能的测试 74LS20（双四输入与非门） 仿真结果 二、 或非门逻辑功能的测试 74LS02（四二输入或非门） 仿真结果： 三、与或非门逻辑功能的测试 74LS51（双二、三输入与或非门） 仿真结果： 四、异或门逻辑功能的测试 74LS86（四二输入异或 门）各一片 仿真结果： 二、思考题 1. 用一片74LS00实现Y = A+B 的逻辑功能 ； 2. 用一片74LS86设计 一个四位奇偶校验电路； 实验二 组合逻辑 电路 一、分析半加器的逻辑功能 二. 验证
的逻辑功能 4.思考题 （1）用两片74LS138 接成四线-十六线译码器 0000 0001 0111 1000 1111 （2）用一片74LS153接成两位四选一数据选择器； （3）用一片74LS153一片74LS00和接成一位全加器 （1）设计一个有A、B、C三位代码输入的密码锁（假设密码是011），当输入密码正确时，锁被打开（Y1=1），如果密码不符，电路发出报警信号（Y2=1）。 以上四个小设计任做一个，多做不限。 还可以用门电路搭建 实验三触发器及触发器之间的转换 1.D触发器逻辑功能的测试(上升沿) 仿真结果; 2.JK触发器功能测试（下降沿） Q=0 Q=0略
3.思考题： （1） （2） （3）略 实验四寄存器与计数器 1.右移寄存器（74ls74 为上升沿有效） 2.3位异步二进制加法，减法计数器（74LS112 下降沿有效） 也可以不加数码显示管 3.设计性试验 （1）74LS160设计7进制计数器（74LS160 是上升沿有效，且异步清零，同步置数）若采用异步清零： 若采用同步置数： （2）74LS160设计7进制计数器 略 （3）24进制 83进制 注意：用74LS160与74LS197、74LS191是完全不一样的 实验五555定时器及其应用 1.施密特触发器
数字逻辑与CPU 仿真实验报告 姓名： 班级： 学号：
仿真实验 摘要：Multisim是Interactive Image Technologies公司推出的以Windows为基础的仿真工具，具有丰富的仿真分析能力。本次仿真实验便是基于Multisim软件平台对数字逻辑电路的深入研究，包括了对组合逻辑电路、时序逻辑电路中各集成元件的功能仿真与验证、对各电路的功能分析以及自行设计等等。 一、组合逻辑电路的分析与设计 1、实验目的 （1）掌握用逻辑转换器进行逻辑电路分析与设计的方法。 （2）熟悉数字逻辑功能的显示方法以及单刀双掷开关的应用。 （3）熟悉字信号发生器、逻辑分析仪的使用方法。 2、实验内容和步骤 （1）采用逻辑分析仪进行四舍五入电路的设计 ①运行Multisim，新建一个电路文件，保存为四舍五入电路设计。 ②在仪表工具栏中跳出逻辑变换器XLC1。 图1-1 逻辑变换器以及其面板 ③双击图标XLC1，其出现面板如图1-1所示 ④依次点击输入变量，并分别列出实现四舍五入功能所对应的输出状态（点击输出依 次得到0、1、x状态）。 ⑤点击右侧不同的按钮，得到输出变量与输入变量之间的函数关系式、简化的表达式、 电路图及非门实现的逻辑电路。 ⑥记录不同的转换结果。
（2）分析图1-2所示代码转换电路的逻辑功能 ①运行Multisim，新建一个电路文件，保存为代码转换电路。 ②从元器件库中选取所需元器件，放置在电路工作区。 ?从TTL工具栏选取74LS83D放置在电路图编辑窗口中。 ?从Source库取电源Vcc和数字地。 ?从Indictors库选取字符显示器。 ?从Basic库Switch按钮选取单刀双掷开关SPD1，双击开关，开关的键盘控制设 置改为A。后面同理，分别改为B、C、D。 图1-2 代码转换电路 ③将元件连接成图1-2所示的电路。 ④闭合仿真开关，分别按键盘A、B、C、D改变输入变量状态，将显示器件的结果填 入表1-1中。 ⑤说明该电路的逻辑功能。 表1-1 代码转换电路输入输出对应表
备用电源自动投入装置 本章要点 1.备用电源自动投入装置的作用。 2.对备用电源自动投入装置的要求。 3.备用电源自动投入装置的原理接线图及动作行为分析。 第一节备用电源自动投入装置的作用 电力系统许多重要场合对供电可靠性要求很高，采用备用电源自动投入装置是提高供电可靠性的重要方法。所谓备用电源自动投入装置，就是当工作电源因故障被断开后，能自动将备用电源迅速投入工作的装置，简称AAT装置。 图2-1所示为电力系统使用AAT装置的几种典型一次接线图。 图2-1 (a)所示为备用变压器自动投入的典型一次接线图。图中T1为工作变压器，T0为备用变压器。正常情况下1QF、2QF闭合，T1投入运行，3QF、4QF 断开，T0不投入运行，工作母线由T1供电；当工作变压器T1发生故障时，T1的继电保护动作，使1QF、2QF断开，然后AAT装置动作将3QF、4QF迅速闭合，使工作母线上的用户由备用变压器T0重新恢复供电。 又如图2-1（f)所示的接线，正常情况下变电所的I段和II段母线分别由线路L-1和L-2供电，分段断路器3QF断开。当线路L-l发生故障时，线路L-1的继电保护动作将断路器4QF, 2QF断开，然后AAT装置动作将分段断路器3QF迅速闭合，使接在I段母线上的用户由线路L-2重新恢复供电。 比较图2-1中各种使用AAT装置的典型一次接线图可知，其备用电源的备用方式有所不同，其中第一种备用方式是装设正常情况下断开着的备用电源（用备用变压器或备用线），如图2-1 (a)、（b)、（c）、(d)所示，称明备用方式。其特点是备用可靠性高，广泛用于发电厂厂用电和变电所所用电。为提高备用电源的利
第一节EWB电子电路仿真软件简介 电子工作平台Electronics Workbench (EWB)(现称为MultiSim) 软件是加拿大Interactive Image Technologies公司于八十年代末、九十年代初推出的电子电路仿真的虚拟电子工作台软件，它具有这样一些特点： （1）采用直观的图形界面创建电路：在计算机屏幕上模仿真实实验室的工作台，绘制电路图需要的元器件、电路仿真需要的测试仪器均可直接从屏幕上选取； （2）软件仪器的控制面板外形和操作方式都与实物相似，可以实时显示测量结果。 （3）EWB软件带有丰富的电路元件库，提供多种电路分析方法。 （4）作为设计工具，它可以同其它流行的电路分析、设计和制板软件交换数据。 （5）EWB还是一个优秀的电子技术训练工具，利用它提供的虚拟仪器可以用比实验室中更灵活的方式进行电路实验，仿真电路的实际运行情况，熟悉常用电子仪器测量方法。 因此非常适合电子类课程的教学和实验。这里，我们向大家介绍EWB软件的初步知识，基本操作和分析方法，。更深入的内容请阅读相关书籍。
第二节EWB电子电路仿真软件界面1．EWB的主窗口 2．元件库栏
信号源库 基本器件库 二极管库
模拟集成电路库 指示器件库 仪器库 第三节EWB的基本操作方法介绍
１．创建电路 （１）元器件操作 元件选用：打开元件库栏，移动鼠标到需要的元件图形上，按下左键，将元件符号拖拽到工作区。 元件的移动：用鼠标拖拽。 元件的旋转、反转、复制和删除：用鼠标单击元件符号选定，用相应的菜单、工具栏，或单击右键激活弹出菜单，选定需要的动作。 元器件参数设置：选定该元件，从右键弹出菜单中选Component Properties可以设定元器件的标签（Label）、编号（Reference ID）、数值（Value）和模型参数（Model）、故障（Fault）等特性。 说明：①元器件各种特性参数的设置可通过双击元器件弹出的对话框进行；②编号（Reference ID）通常由系统自动分配，必要时可以修改，但必须保证编号的唯一性；③故障（Fault）选项可供人为设置元器件的隐含故障，包括开路（Open）、短路（Short）、漏电（Leakage）、无故障（None）等设置。 （２）导线的操作 主要包括：导线的连接、弯曲导线的调整、导线颜色的改变及连接点的使用。 连接：鼠标指向一元件的端点，出现小园点后，按下左键并拖拽导线到另一个元件的端点，出现小园点后松开鼠标左键。 删除和改动：选定该导线，单击鼠标右键，在弹出菜单中选delete 。或者用鼠标将导线的端点拖拽离开它与元件的连接点。 说明：①连接点是一个小圆点，存放在无源元件库中，一个连接点最多可以连接来自四个方向的导线，而且连接点可以赋予标识；②向电路插入元器件，可直接将元器件拖曳放置在导线上，然后释放即可插入电路中。 （3）电路图选项的设置 Circuit/Schematic Option对话框可设置标识、编号、数值、模型参数、节点号等的显示方式及有关栅格（Grid）、显示字体（Fonts）的设置，该设置对整个电路图的显示方式有效。其中节点号是在连接电路时，EWB自动为每个
第一节EWB 电子电路仿真软件简介 电子工作平台Electronics Workbench （EWB）（现称为MultiSim）软件是加拿大Interactive Image Technologies 公司于八十年代末、九十年代初推出的电子电路仿真的虚拟电子工作台软件，它具有这样一些特点： （1）采用直观的图形界面创建电路：在计算机屏幕上模仿真实实验室的工作台，绘制电路图需要的元器件、电路仿真需要的测试仪器均可直接从屏幕上选取； （2）软件仪器的控制面板外形和操作方式都与实物相似，可以实时显示测量结果。 （3）EWBK件带有丰富的电路元件库，提供多种电路分析方法。 （4）作为设计工具，它可以同其它流行的电路分析、设计和制板软件交换数据。 （5）EW呢是一个优秀的电子技术训练工具，利用它提供的虚拟仪器可以用比实验室中更灵活的方式进行电路实验，仿真电路的实际运行情况，熟悉常用电子仪器测量方法。 因此非常适合电子类课程的教学和实验。这里，我们向大家介绍EWB软件的初步知识，基本操作和分析方法，更深入的内容请阅读相关书籍。
第二节EWB电子电路仿真软件界面 1 . EWB勺主窗口 苑单栏元件库栏工具栏暂停f恢复开关启动需止开关 狀帝雜电路描述框冷曲谕很爲电路工作区2?元件库栏 自定义库基本元件库晶悴管库混和集成电路逻辑门葩路指示器件库其它器（+库 ―极管库酸字集成电路庫揑制器件库信号源库
動? ◎ 令I 剧令I 兮#詞團 基本器件库 连接点电容 变压器 开关 延迟开关 二极管库 二极管稳压二枫管发光二极管全波桥武整流器 模拟集成电路库 2d ￡＞降|毘珠妙]回 _______ ] ____ I ___ I I ■ 「I 五端总啟 指示器件库 凶 电压源 电压漏电驀 盏电压源 龙 SH 电池 i fi 电压香电压源
变电站备用电源自动投入装置--课程设计
1.概述 1.1概念 为保证供电的可靠性，电力系统经常采用两个或两个以上的电源进行供电，并考虑相互之间采取适当的备用方式。当工作电源失去电压时，备用电源由自动装置立即投入，从而保证供电的连续性，这种自动装置称为备用电源自动投入装置，简称AAT。备用电源自动投入是保证电力系统连续可靠供电的重要措施。 备用电源自动投入装置遵循的基本原则如下： ①当工作母线上的电压低于检无压定值，并且持续时间大于时间定值时，备自投装置方可起动。备自投的时间定值应与相关的保护及重合闸的时间定值相配合。 ②备用电源的电压应工作于正常范围，或备用设备应处于正常的准备状态，备自投装置方可动作，否则应予以闭锁。 ③必须在断开工作电源的断路器之后，备自投装置方可动作。 工作电源消失后，不管其进线断路器是否已被断开，备自投装置在起动延时到了以后总是先跳该断路器，确认该断路器在跳位后，方能合备用电源的断路器。按照上述逻辑动作，可以避免工作电源在别处被断开，备自投动作后合于故障或备用电源倒送电的情况发生。 ④人工切除工作电源时，备自投装置不应动作。 装置引入进线断路器的手跳信号作为闭锁量，一旦采到手跳信号，立即使备自投放电，实现闭锁。
（a）明备用 (b) 暗备用之一
(c) 暗备用之二 图1-1 几种备用方式的简单接线图1.2.1 明备用的控制 有一个工作电源和一个备用电源的接线，即为明备用的配置，如图1-1（a）所示。图中。TI为工作变压器，T2为备用变压器。正常工作时。QF1、QF2处于合闸位置，工作母线Ⅲ上的负荷由工作电源通过T1供给；此时QF3合上（也可断开）、QF4断开，T2处于别用状态。当工作母线Ⅲ因某种愿意失电时，在QF2断开后，QF4合上（QF3断开时，要与QF4同时合上），恢复对工作母线Ⅲ的供电。 1
第一章EWB概述 EWB是Electronics Workbench的缩写,称为电子工作平台,是一种在电子技术界广为应用的优秀计算机仿真设计软件,被誉为"计算机里的电子实验室". 其特点是图形界面操作,易学、易用,快捷、方便,真实、准确,使用EWB可实现大部分硬件电路实验的功能. 电子工作平台的设计试验工作区好像一块"面包板",在上面可建立各种电路进行仿真实验.电子工作平台的器件库可为用户提供350多种常用模拟和数字器件,设计和试验时可任意调用. 虚拟器件在仿真时可设定为理想模式和实模式,有的虚拟器件还可直观显示,如发光二极管可以发出红绿蓝光,逻辑探头像逻辑笔那样可直接显示电路节点的高低电平,继电器和开关的触点可以分合动作,熔断器可以烧断,灯泡可以烧毁,蜂鸣器可以发出不同音调的声音,电位器的触点可以按比例移动改变阻值. 电子工作平台的虚拟仪器库存放着数字电流表、数字电压表、数字万用表、双通道1000MHz 数字存储示波器、999MIHz数字函数发生器、可直接显示电路频率响应的波特图仪、16路数字信号逻辑分析仪、16位数字信号发生器等,这些虚拟仪器随时可以拖放到工作区对电路进行测试,并直接显示有关数据或波形. 电子工作平台还具有强大的分析功能, 可进行直流工作点分析, 暂态和稳态分析,高版本的EWB还可以进行傅立叶变换分析、噪声及失真度分析、零极点和蒙特卡罗等多项分析. 使用EWB对电路进行设计和实验仿真的基本步骤是: 1、用虚拟器件在工作区建立电路; 2、选定元件的模式、参数值和标号; 3、连接信号源等虚拟仪器; 4、选择分析功能和参数; 5、激活电路进行仿真; 6、保存电路图和仿真结果. 第二章初识EWB 2.1 EWB5.0的安装和启动 EWB5.0版的安装文件是EWB50C.EXE.新建一个目录EWB5.0作为EWB的工作目录,将安装文件复制到工作目录,双击运行即可完成安装. 安装成功后,在工作目录下会产生可执行文件EWB32.EXE 和其它一些文件,EWB32.EXE的图标如图2-1,双击该图标即可运行EWB.也可以在Windows的桌面上创建EWB32.EXE的快捷方式,通过此快捷方式启动EWB. 2.2 认识EWB的界面 EWB与其它Windows应用程序一样,有一个标准的工作界面,它的窗口由标题条、菜单条、常用工具栏、虚拟仪器、器件库图标条、仿真电源开关、工作区及滚动条等部分组成. 标题条中,显示出当前的应用程序名Electronics Workbench,即电子工作平台. 标题条左端有一个控制菜单框,右边是最小化、最大化(还原)和关闭三个按钮. 菜单条位于标题条的下方,共有六组菜单:File(文件)、Edie(编辑)、Circuit(电路)、Analysis(分析)、Window(窗口)和Help(帮助), 在每组菜单里,包含有一些命令和选项,建立电路、实验分析和结果输出均可在这个集成菜单系统中完成. 在常用工具栏中,是一些常用工具按钮.
第二部分、数字电路部分 四、组合逻辑电路的设计与测试 一、实验目的 1、掌握组合逻辑电路的设计的设计与测试方法。 2、熟悉EWB中逻辑转换仪的使用方法。 二、实验内容 设计要求：有A、B、C三台电动机，要求A工作B也必须工作，B工作C也必须工作，否者就报警。用组合逻辑电路实现。 三、操作 1、列出真值表，并编写在逻辑转换仪中“真值表”区域内，将其复制到下 ABC 输入，输出接彩色指示灯，验证电路的逻辑功能。将连接的电路图复制到下表中。
五、触发器及其应用 一、实验目的 1、掌握基本JK、D等触发器的逻辑功能的测试方法。 2、熟悉EWB中逻辑分析仪的使用方法。 二、实验内容 1、测试D触发器的逻辑功能。 2、触发器之间的相互转换。 3、用JK触发器组成双向时钟脉冲电路，并测试其波形。 三、操作 1、D触发器 在输入信号为单端的情况下，D触发器用起来最为方便，其状态方程为 n n D +1 Q= 其输出状态的更新发生在CP脉冲的上升沿，故又称为上升沿触发的边沿触发器。 图2.5.1为双D 74LS74的引脚排列及逻辑符号。 图2.5.1 74LS74的引脚排列及逻辑符号在EWB中连接电路如图2.5.2所示，记录表2.5.1的功能表。 图2.5.2
在集成触发器的产品中，每一种触发器都有自己固定的逻辑功能。但可以利用转换的方法获得具有其它功能的触发器。 在T ′触发器的CP 端每来一个CP 脉冲信号，触发器的状态就翻转一次，故称之为反转触发器，广泛用于计数电路中，其状态方程为：1n n Q Q +=。 同样，若将D 触发器Q 端与D 端相连，便转成T ′触发器。如图2.5.3所示。 CP Q Q 图2.5.3 D 转成T ′ 在EWB 中连接电路如图2.5.4所示，测试其功能。 图2.5.4 D 转成T ′触发器 3、双向时钟脉冲电路的测试。 ①、按图2.5.5用JK 触发器和与非门组成双向时钟脉冲电路。
数字电路仿真实验报告 班级通信二班姓名：孔晓悦学号：10082207 作业完成后,以班级为单位,班长或课代表收集齐电子版实验报告,统一提交. 文件命名规则如“通1_王五_学号” 一、实验目的 1. 熟悉译码器、数据选择器、计数器等中规模数字集成电路（MSI）的逻辑功能及其使 用方法。 2. 掌握用中规模继承电路构成逻辑电路的设计方法。 3. 了解EDA软件平台Quartus II的使用方法及主要功能。 二、预习要求 1. 复习数据选择器、译码器、计数器等数字集成器件的工作原理。 2. 熟悉所有器件74LS153、74LS138、74LS161的功能及外引线排列。 3．完成本实验规定的逻辑电路设计项目，并画出接线图，列出有关的真值表。 三、实验基本原理 1．译码器 译码器的逻辑功能是将每个输入的二进制代码译成对应的高、低电平信号。译码器按功能可分为两大类，即通用译码器和显示译码器。通用译码器又包括变量译码器和代码变换译码器。 变量译码器是一种完全译码器，它将一系列输入代码转换成预知一一对应的有效信号。 这种译码器可称为唯一地址译码器。如3线—8线、4线—16线译码器等。 显示译码器用来将数字或文字、符号的代码译成相应的数字、文字、符号的电路。如BCD-七段显示译码器等。 2．数据选择器 数据选择器也陈伟多路选择器或多路开关，其基本功能是：在选择输入（又称地址输入）信号的控制下，从多路输入数据中选择某一路数据作为输出。因此，数据选择器实现的是时分多路输入电路中发送端电子开关的功能，故又称为复用器。一般数据选择器有n 个地址输入端，2n错误!未找到引用源。个数据输入端，一个数据输出端或反码数据输出端，同时还有选通端。目前常用的数据选择器有2选1、4选1、8选1、16选1等多种类型。 3．计数器 计数器是一个庸医实现技术功能的时序部件，它不仅可以用来对脉冲计数，还常用作数字系统的定时、分频、执行数字运算以及其他一些特定的逻辑功能。 74LS161是4位同步二进制计数器，它除了具有二进制加法计数功能外，还具有预置数、保质和异步置零等附加功能。 四、实验内容
EWB电路仿真软件 一、软件简介 随着电子技术和计算机技术的发展，电子产品已与计算机紧密相连，电子产品的智能化日益完善，电路的集成度越来越高，而产品的更新周期却越来越短。电子设计自动化（EDA）技术，使得电子线路的设计人员能在计算机上完成电路的功能 设计、逻辑设计、性能分析、时序测试直至印刷电路板的自动设计。EDA是在计算 机辅助设计（CAD）技术的基础上发展起来的计算机设计软件系统。与早期的CAD 软件相比，EDA软件的自动化程度更高、功能更完善、运行速度更快，而且操作界 面友善，有良好的数据开放性和互换性。 电子工作平台Electronics Workbench (EWB)(现称为MultiSim) 软件是加拿大Interactive Image Technologies公司于八十年代末、九十年代初推出的电子电路仿真的虚拟电子工作台软件，它具有这样一些特点： （1）采用直观的图形界面创建电路：在计算机屏幕上模仿真实实验室的工作台， 绘制电路图需要的元器件、电路仿真需要的测试仪器均可直接从屏幕上选取； （2）软件仪器的控制面板外形和操作方式都与实物相似，可以实时显示测量结果。 （3）EWB软件带有丰富的电路元件库，提供多种电路分析方法。 （4）作为设计工具，它可以同其它流行的电路分析、设计和制板软件交换数据。 （5）EWB还是一个优秀的电子技术训练工具，利用它提供的虚拟仪器可以用比实 验室中更灵活的方式进行电路实验，仿真电路的实际运行情况，熟悉常用电子仪器测量方法。 因此非常适合电子类课程的教学和实验。这里，我们向大家介绍EWB软件的初步知识，基本操作方法，内容仅限于对含有线性RLC元件及通用运算放大器电 路的直流、交流稳态和暂态分析。更深入的内容将在后续课程中介绍。 二、Electronics Workbench 软件界面 1．EWB的主窗口
实验一典型环节的电路模拟与数字仿真实验 一实验目的 通过实验熟悉各种典型环节传递函数及其特性，掌握电路模拟和数字仿真研究方法。 二实验内容 1.设计各种典型环节的模拟电路。 2.编制获得各种典型环节阶跃特性的数字仿真程序。 3.完成各种典型环节模拟电路的阶跃特性测试，并研究参数变化对典型环节阶跃特性的影响。 4.运行所编制的程序，完成典型环节阶跃特性的数字仿真研究，并与电路模拟研究的结果作比较。 三实验步骤 1.熟悉实验设备，设计并连接各种典型环节的模拟电路； 2.利用实验设备完成各典型环节模拟电路的阶跃特性测试，并研究参数变化对典型环节阶跃特性的影响； 3.用MATLAB编写计算各典型环节阶跃特性的数字仿真研究，并与电路模拟测试结果作比较。分析实验结果，完成实验报告。 四实验结果 1.积分环节模拟电路、阶跃响应
仿真结果： 2.比例积分环节模拟电路、阶跃响应 仿真结果：
3.比例微分环节模拟电路、阶跃响应 仿真结果： 4.惯性环节模拟电路、阶跃响应
仿真结果： 5.实验结果分析： 积分环节的传递函数为G=1/Ts(T为积分时间常数)，惯性环节的传递函数为G=1/(Ts+1)（T为惯性环节时间常数）。 当时间常数T趋近于无穷小，惯性环节可视为比例环节， 当时间常数T趋近于无穷大，惯性环节可视为积分环节。
实验二典型系统动态性能和稳定性分析的电路模拟与数 字仿真研究 一实验目的 1.学习和掌握动态性能指标的测试方法。 2.研究典型系统参数对系统动态性能和稳定性的影响。 二实验内容 1.观测二阶系统的阶跃响应，测出其超调量和调节时间，并研究其参数变化对动态性能和稳定性的影响。 三实验步骤 1.熟悉实验设备，设计并连接由一个积分环节和一个惯性环节组成的二阶闭环系统的模拟电路； 2.利用实验设备观测该二阶系统模拟电路的阶跃特性，并测出其超调量和调节时间； 3.二阶系统模拟电路的参数观测参数对系统的动态性能的影响； 4.分析结果，完成实验报告。 四实验结果 典型二阶系统 仿真结果：1）过阻尼
摘要 为了使设备不会遭到损坏，同时又可以保证生产过程的顺利进行，就要求设备在运行中不能断电。因此，就需要在线路出现故障时，不但能够有备用的电源，并且可以及时的投入使用。 备用电源自动投入的成功，能够及时地使工作中的设备持续运行，消除了运行人员手动操作时可能发生的不准确或错误的动作，减轻了运行人员的劳动强度，提高可劳动生产率，保证了用户用电的安全性、可靠性和连续性。 ）在备用电源自投中的应用本文介绍了可编程逻辑控制器PLC（三菱FX 2N 方案。PLC采集一次设备的正常运行状态信号,作为备用电源自动投入的启动条件和闭锁条件,通过编程来实现不同的功能,以适应不同的运行方式。与继电器组成的备用电源自动投入装置相比,该方案具有可靠性高、接线简单、控制灵活、调试方便和投资小等优点。因此，可编程逻辑控制器在电力系统自动化领域中得以广泛应用。 关键词：备用电源自动投入，可编程逻辑控制器PLC，三菱FX2N，启动条件，闭锁条件
ABSTRACT In order to make equipment not be damaged and guarantee the smooth progress of the production process, it is required that the power can not break in the operation of equipment. Therefore, when the line occurs faults, it is not only to have backup power, but also can be putting into used timely. The success to put into the backup power automatically can make the equipments continue to work in time. Also it can eliminate the running personnel’s manual operation in the operation of inaccurate or wrong moves, reduce the running personnel’s strength of the labor, raise the labor productivity, guarantee the power users’ the safety, reliability and continuity. This paper introduces a scheme of programmable logic controller ) in putting into the backup power automatically. PLC gather PLC(Mitsubishi FX N 2 the first equipment the normal operation of state signal as launce conditions and closed conditions of putting into the backup power automatically and through programming to achieve different functions to adapt to different operating manner. Compared with the relay consistence of putting into the backup power automatically device, this scheme has advantages of high reliability, simple wiring, control flexibility, convenience debugging, small investment and so on. Therefore, the programmable logic controller is widely used in the field of power system automation. KEYWORD: put into the backup power automatically, PLC programmable logic controller, Mitsubishi FX N2, launce conditions, closed conditions
Xuzhou Institute of Technology 数字逻辑电路实验指导书 使用班级：15级计算机专业 2016年9月
目录 学生实验守则 (3) 电工电子实验室安全制度 (4) 实验报告要求 (5) 实验一THD-1数字电路箱的使用 (6) 实验二TTL集成门电路 (8) 实验三组合逻辑电路设计 (11) 实验四综合实验（组合电路） .................................................................. 错误！未定义书签。实验五译码器、显示器 ............................................................................... 错误！未定义书签。实验六触发器. (13) 实验七计数器及其应用 (18) 实验八555定时器 (21) 实验九移位寄存器........................................................................................ 错误！未定义书签。实验十综合实验（时序电路） .................................................................. 错误！未定义书签。附录1 V-252型双踪示波器......................................................................... 错误！未定义书签。附录2 EE1641B型函数信号发生器.......................................................... 错误！未定义书签。附录3 SX2172型交流毫伏表 ..................................................................... 错误！未定义书签。附录4 VC9801+型数字万用表 .. (22) 附录5 EWB电子仿真软件 (24)