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用EWB仿真软件验证三相交流电路中电压与电流的关系

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实验8 用EWB仿真软件验证三相交流电路中电压与电流的关系
一、 实验目的
1、熟悉EWB软件的使用。
2、学习三相交流电路中负载星形联接和三角形联接的方法。
3、理解在星形联接和三角形联接时对称和不对称负载的相电压、线电压以及相
电流、线电流间的关系。
4、加深理解三相四线制中线的作用。
二、实验原理

实验图3-3-1
在任何电路中，为保证负载（用电设备、电子元件、电工器件等）的正常
工作，负载所实际承受的电压必须等于其额定工作电压。在这一原则的指
导下，在三相供电体系中，负载可根据上述原则，联接成星形或三角形，
以保证负载的正常工作。根据需要，星形联接可采用三相三线制或三相四
线制，而三角形联接时只能采用三相三线制供电。
1、星形联接的三相三线制和三相四线制的联接图如实验图3-3-1所示。
（1）在实验图3-3-1所示的联接中，若将中线的开关S闭合，则联接为三相
四线制，在三相四线制供电中，将负载的中线点和电源的中线点联接起来，这两
点的连线成为中线。若负载对称时，中线电流等于零，即负载端相电压对称，中

线电流'0NNI,其工作情况可与下面讲的三相三线制相同。若负载不对称时，忽

略中线线路阻抗，则负载端相电压仍然对称，但这时中线电流'0NNI，其电流
值也可计算或用实验方法测定。在实际的应用中，要保证负载承受的电压等于其
额定的工作电压，在三相四线制供电电路中的中线不允许装保险丝或开关。
（2）在实验图3-3-1所示的联接中，若将中线的开关S断开，则实际的联接
为三相三线制。在三相三线制供电中，忽略不计线路电阻，则负载的线电压与电
源线电压是相等的，即

'''''',,ABABBCBCCACA
UUUUUU
若负载也对称，负载的相电压也对称，即

''''''ANBNCN
UUU
并有 U线＝3U相
若负载不对称，负载的相电压也就不对称，其数值可计算，具体与负载大小
有关。
2、如果三相电源的线电压与负载每相所要求的相电压相等，则负载应联接
称三角形，以保证每相负载实际承受的电压等于其额定电压。星形和三角形组成
的三相三线制的联接图如图4－2所示。

实验图3-3-2
在实验图3-3-2中，可见三角形负载的线电压和相电压在线路电阻忽略
时，无论负载对称与否，它们都是相等的，即
''''''ABBCCAlP
UUUUU
在对称的情况下

''''''ABBCCA
III

但有 I线＝
3I
相
实验图3-3-3
一、 实验内容及步骤
1、验证星形线电压和相电压、线电流和相电流的关系
（1）、按实验图3-3-3在EWB5.0软件中连接成对称的Y-Y连接方式的电路，当开关
Y使电阻工作时，使电路处于对称工作状态，在表4－1中，记录各电压表和各
电流表的读数。

实验表3-3-1
线 电 压 相 电 压 相 电 流
UA’B’ UB’C’ UC’A’ UA’N’ UB’N’ UC’N’ IA’N’ IB’N’ IC’N’

请比较是否符合星形对称方式下的线电压和相电压的关系？
（2）当开关Y使电容C接到电路中时，使电路处于不对称工作状态，在表4－
2中，记录各电压表和各电流表的读数。

实验表3-3-2
线 电 压 相 电 压 相 电 流
UA’B’ UB’C’ UC’A’ UA’N’ UB’N’ UC’N’ IA’N’ IB’N’ IC’N’

2、验证三角形负载线电压和相电压、线电流和相电流的关系
按实验图3-3-4在EWB5.0软件中连接成对称的Y-Δ连接方式的电路，在表4－3中，
记录各电压表和各电流表的读数。

实验表3-3-3
线 电 压 线 电 流 相 电 流
UA’B’ UB’C’ UC’A’ IAA’ IBB’ ICC’ IA’B’ IB’C’ IC’A’
实验图3-3-4
四、总结与讨论
1、在实验中星形不对称的情况下，根据电流表的读数分析一下中线在此试验中
的作用，对中线应有何具体要求？
2、三相三线制，负载对星形联接，有一相开路时会发生什么情况？这时负载电
压的中点在何处？
3、请比较是否符合三角形对称方式下的线电流和相电流的关系？

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EWB使用教程

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2. 元器件的参数设置 弹出元件属性对话框：选中元件，单击鼠标右键， 再点击Component Properties。
Alalysis （分析）设置： Display Label Value Fault （故障）设置： （数值）设置： （标识）设置： （显示）设置：
遵循电路图 的选项设置 显示标识 故障相关引脚 显示模型 显示编号 开路故障 无故障
无 损 传 输 线
晶 直 体 流 电 机
真 空 三 极 管
开 关 式 升 压 变 换 器
开 关 式 降 压 变 换 器
开 关 式 升 降 压 变 换 器
指示器件库
电 压 表
电 流 表
灯 泡
彩 色 指 示 灯
七 段 数 码 管
译 码 数 码 管
蜂 鸣 器
条 型 光 柱
译 码 条 型 光 柱
仪器库
数 字 万 用 表
NMOS PMOS NMOS PMOS
NMOS PMOS NMOS PMOS
三端 增强 型
三端 增强 型
四端 四端 增强 增强 型 型
N 沟 P沟 道砷 道砷 化镓 化镓
模拟集成电路库
三端 五端 七端 运放 运放 运放 九端 运放 比 较 器 锁 相 环
混合集成电路库
模数 转换 电流 输出 数模 转换 电压 输出 数模 转换 单稳 555 态触 发器 定时器
数字万用表 图标 数值显示 档位选择 交直流选择 参数设置
面板
函数信号发生器
图标
负端 公共端 正端
波形选择
频率设置
占空比设置 幅度设置 偏移量设置 按三角选择单位符号 面板
示波器
图标
接地端 触发端 A通道 B通道
EWB实验

EWB实验


2
第一部分 电路与模拟电子技术 EWB 仿真实验
绪论
一、改进实验教学的方法和手段，提高学生的实验和设计能力
传统的电工电子实验大都是教师编好实验讲义，设计好实验步骤，让学生去 观察实验结果，以验证定律、定理。这样很难发挥学生的主动性、创造性和想象 力，并且由于实验条件和设备的局限，学生无法实现和验证自己的设想。电子电 路实验室的教师特别清楚，为了防止学生在实验中把器件、仪器弄坏，在实验前 必须对学生强化所谓的“要求”、列出条条框框和操作规程以减少出错和麻烦。 在实验过程中，教师还得随时纠正学生的错误操作，工作量很大。对于学生来说， 由于老师规定了许多的条条框框，与其说是做实验，不如说是按照老师的规定一 步一步完成任务！
四、实验要求 1．实验前结合教材的有关内容，仔细阅读实验讲义，弄清实验的原理、操 作的步骤、要测量哪些数据（自作表格）以及实验要达到什么目的。 2．有关实验中的理论推导和计算，在实验前应作预习报告，在实验时老师 要进行检查。 3．实验过程中，所设计的每个电路要进行存盘，文件名要与讲义上的实验 号对应（如：实验 1 的第一个电路图的文件名为“图 1-1”以此类推顺序 编号），若有文字说明请写在 Window/Description 选项中的文档中。在 实验结束时，把所做的所有实验电路存在软盘上作为实验报告的一部分 交给老师。 4．电路设计：每一个同学要独立设计至少三个电路实验，内容不限。可以 是电路现象的演示，电路定理、定律的证明或实用电路的设计等。该电 路设计保存文件的名称为“电路设计（1）” “电路设计（2）”等等，要 有设计的步骤和原理的文字说明。该电路设计作为实验成绩的主要依据。
4
三、EWB 各功能使用简介 1．如要使用一元件，从其所属的零件工具栏菜单中拖曳此元件到电路窗口 中。 2．如要删除一元件，选中此元件后，再选Edit/Delete菜单命令或按Del键。 3．如要连接元件，从元件的一端点拖动一条线连接到另一元件的端点上。 4．如要改变元件的方向，选中此元件后选择Circuit/Rotate菜单命令，或 者单击Flip Horizontal(水平映射)或Flip Horizontal(垂直映射)工具 按钮。 5．如要对指定的元件进行标识、设定数值或选定模型，双击元件，从弹出 的元件特性对话框中单击相应的标签。 6． 如要启动电路，则单击电源开关。 7． 如要存储电路，选择File/Save菜单命令。 8． 如要退出EWB电路窗口，选择File/Exit菜单命令。 9． 如欲开启一电路，选择File/Open菜单命令。 10. 如欲使用一仪表，从仪表工具栏中拖动其图标至电路窗中。 11. 如欲将仪表连接至一电路，可从仪表端点拖动连线至电路。 12. 如欲开启一仪表，双击仪表图标。 13. 如欲关闭一仪表，可单击其窗口的控制操作框（control-menu box）。 14. 如欲从电路中删除一仪表，可选中此仪表并按Del键，则仪表会退回仪 表工具栏。 15. 如欲改变一连线的颜色，可双击此连线，在弹出的Schematic/Options 对话框中，单击Color标签，并选择一所需的颜色。 16. 如欲在电路中加一描述，选择Window/Description菜单命令。 17. 如欲打印电路图，可选择File/Print菜单命令。 18. 如欲启动或关闭一电路操作，可单击电源开关。 19. 如欲暂停一电路模拟，可单击Pause/Resume按钮。
ewb使用教程

ewb使用教程

EWB软件教程一、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。

二、ElectronicsWorkbench 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三、Electronics Workbench 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。

EWB使用

EWB使用

第2章 EWB 5.0C 元器件库的使用2.1 信号源库该库内有：接地、电池、直流电流源、交流电压源、交流电流源、电压控制电压源、电压控制电流源、电流控制电压源、电流控制电流源、V CC电压源、V DD电压源、时钟脉冲源、调幅源、调频源、压控正弦波振荡器、压控三角波振荡器、压控方波振荡器、受控单脉冲、分段线性源、压控分段线性源、频移键控源FSK、多项式源和非线性相关源共23个图标按钮。

下面仅就常用的、有代表性的电源（信号源）图标按钮介绍如下。

2.1.1 电池单击信号源库，在其下拉的子图标按钮组中点选电池图标按钮不放，拖动鼠标将电池图形拽到电路工作区内。

根据需要对电池的参数及标识进行设置，有三种方法可调出参数设置对话框：1. 双击设置对象（指组成电路的元素）；2. 在设置对象上单击鼠标右键，在其下拉的子菜单中单击Component Properties选项；3. 单击菜单栏中的电路菜单，在其下拉的子菜单中单击Component Properties选项。

请注意，不论用那一种方法须首先选中设置对象（它以红色显示）。

调出的电池参数设置对话框如图2.1.1所示。

图2.1.1 电池参数设置对话框(Label项)该对话框共有五个选项，其余各元器件的设置对话框与此基本相同。

五个选项的名称及设置方法如下：●Label标号如图2.1.1所示。

图中的参考ID编号是系统自动分配的，可以修改，但不能有重号。

标号项可以随意设置，也可以输入汉字。

但须注意，Label项的框内最多输入20个数字或符号（十个汉字），且不接受上下脚标。

在电路图上可显示参考ID值（图中为隐藏），如自动分配的编号是V1，用户设置的标识是DC，在电路中将显示DC／V1 。

●Value数值如图2.1.2 所示。

当选择了数值选项后，可先输人数值（9位）再输入单位，这时用鼠标单击单位框右边上、下三角，改变为所需要的单位。

在EWB 5.0C中电压的单位有kV、V、mV、μV。