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| C || Kondensator || :[[Datei:ClipCapIt-181123-103156.PNG]]

Aktuelle Version vom 2. September 2019, 20:18 Uhr

Plugin DSR

Zeichnet Schaltungen der Drehstromtechnik.

Definition der Schaltung

Die Schaltung wird im Plugindialog über einen String(Zeichenkette) definiert, der Drehstromelemente durch Beistrich getrennt beinhaltet.

Drehstrom-Schaltungselemente

Folgende Drehstrom-Schaltungselemente können verwendet werden, wobei als Parameter alle Zweipol-Schaltelemente zulässig sind, welche in der danach folgenden Tabelle angegeben sind.

Name Bedeutung Symbol
DSU()
DSU(U1,U2,U3)
Drehstromnetz aus Einzelspannungen  :ClipCapIt-190520-203503.PNG
DSU()
DSU(U,U,U,U)
Drehstromnetz aus Einzelspannungen  :ClipCapIt-190520-203619.PNG
N()
N4()
N4(U,U,U,U)
Drehstrom Vierleiternetz  :ClipCapIt-190513-101729.PNG
N3()
N3(U1,U2,U3)
Drehstrom Dreileiternetz  :ClipCapIt-190513-102026.PNG
DS(R,L,C) Drehstrom Sternschaltung Dreileiter  :ClipCapIt-190513-102215.PNG
DSE(R,R,R) Drehstrom Sternschaltung Dreileiter  :ClipCapIt-190520-203746.PNG
DSN(R,L,C) Drehstrom Sternschaltung Vierleiter  :ClipCapIt-190513-102307.PNG
DSNE(R,R,R) Drehstrom Sternschaltung Vierleiter  :ClipCapIt-190520-203849.PNG
DSN(R,L,C,R) Drehstrom Sternschaltung Vierleiter  :ClipCapIt-190513-102458.PNG
DD(R,L,C) Drehstrom Dreieckschaltung  :ClipCapIt-190513-102354.PNG

Zweipol Schaltungselemente

Die Schaltung wird im Plugindialog über einen String(Zeichenkette) definiert, wobei folgende Zeichen definiert sind:

Name Bedeutung Symbol
R Widerstand  :ClipCapIt-181123-103129.PNG
Z komplexe Impedanz von der Frequenz unabhängig  :ClipCapIt-181123-103129.PNG
C Kondensator  :ClipCapIt-181123-103156.PNG
L Induktivität  :ClipCapIt-181127-205320.PNG
LL Leerlauf oder Unterbrechung  :ClipCapIt-181127-091706.PNG
KS Drahtbrücke oder Kurzschluss  :ClipCapIt-181127-091730.PNG
DB Drahtbrücke ohne besondere Funktion  :ClipCapIt-181127-091730.PNG
U Spannungsquelle  :ClipCapIt-181127-092800.PNG
A Amperemeter  :ClipCapIt-181127-100748.PNG
AR Amperemeter in Rückwärtsrichtung  :ClipCapIt-181127-100829.PNG
V Voltmeter  :ClipCapIt-181127-100902.PNG
VR Voltmeter in Rückwärtsrichtung  :ClipCapIt-181127-103105.PNG
Lamp Glühbirne  :ClipCapIt-190220-101611.PNG
X Glühbirne  :ClipCapIt-190220-101611.PNG
S Schalter als Schließer  :ClipCapIt-190220-101721.PNG
O Schalter als Öffner  :ClipCapIt-190220-101709.PNG
Par(R,R) Parallelschaltung von zwei Widerständen  :ClipCapIt-181127-103152.PNG
Ser(R,R) Serienschaltung von zwei Widerständen  :ClipCapIt-181127-103220.PNG
B(R1,R2,R3,R4,R5) Brückenschaltung von 5 Bauelementen  :ClipCapIt-181127-103314.PNG
B(R) Brückenschaltung von 5 Widerständen mit verschiedenen Werten  :ClipCapIt-181127-103314.PNG

Die Verschaltung der Bauelement erfolgt über die folgenden Operatoren:

Operator Priorität Bedeutung
* 15 Parallelschaltung
+ 10 Serienschaltung
 ? Wird nach einem Bauteil ein Fragezeichen gesetzt, so wird der Bauteil in der Angabe nicht angegeben und der Bauteilwert wird in der Schaltung nicht gezeichnet

Zusammenschaltung von Zweipolen

Schaltung Bedeutung Beispiel Bild
einzelner Zweipol als Serienschaltung Wird horizontal dargestellt und ohne Beistrich definiert R+C
ClipCapIt-181123-102901.PNG
einzelner Zweipol als Parallelschaltung Wird horizontal dargestellt und ohne Beistrich definiert R*C
ClipCapIt-181127-210445.PNG

angezeigte Spannungen und Ströme

  • Die angezeigten Ströme und Spannung können nach der Schaltungsdefinition durch einen Strichpunkt getrennt erfolgen.
  • Sie werden einfach durch Beistrich getrennt angegeben

Folgenden Definitionen sind hierbei möglich:

Operator Beispiel Bedeutung
ohne Operator UR1 der Spannungspfeil für R1 wird gezeichnet
u alle Spannungs- und Strompfeile werden unterstrichen
_ UC1_ Das Größensymbol wird in der Schaltung unterstrichen
- Ue- Der Pfeil wird in der Schaltung nicht mehr gezeichnet
 ! IC1! Der Absolutbetrag des berechneten Wertes wird zum Pfeil dazugeschrieben
 ? UR1? Der Pfeil wird ohne Namen gezeichnet
> UR1>x Der Indizes der Größe wird in Schaltung und Zeigerdiagramm ausgetauscht. In diesem Beispiel wird Ux statt UR1 geschrieben. In Maxima bleibt der Index unverändert.
 : R1:Rx Ein Bauteilname kann umbenannt werden. Hier R1 auf Rx.

Die Operatoren _-!? können auch nach einer Änderung mit > zusätzlich verwendet werden wie zB: UR4>x!_

ClipCapIt-181127-212621.PNG
  • Nach dem ersten Drehstrom-Schaltungselement kann durch die Angabe von "I" Strompfeile eingezeichnet werden und durch die Angabe von "U" Spannungspfeile eingezeichnet werden.
  • Nach den weiteren Drehstrom-Schaltungselementen können ebenfalls mit Ia,Ib,Ua,Ub,etc. Strom und Spannungspfeile eingezeichnet werden.

Beispiele

Definition Schaltung
N3(),DD(R,R,R),DS(R,R,R);I,U,Ia,Ua,Ib  :ClipCapIt-190518-142635.PNG
N4(),DSN(R,L,C);I,UR1  :ClipCapIt-190518-142924.PNG

Datensätze

  • Das Plugin erstellt automatisch beim Beenden des Plugin-Editors die benötigten Datensätze
  • Für alle Bauteilwert darf aktuell nur ein reeller und kein komplexer Wert verwendet werden
  • Für Bauteile kann man den zugehörigen Datensatz löschen und durch eine Berechnung in Maxima überschreiben (Der Datensatz wird aber dann aktuell jedesmal wenn man in den Plugin-Dialog wechselt neu angelegt -> Bug)

Verwendung des Plugins in der Frage

Einfügen von Angabewerten

Im Frageeditor kann man mit der rechten Maustaste und Plugin-Angabe die Angabe für alle generierten Datensätze in den Fragetext einfügen lassen.

ClipCapIt-181127-214344.PNG

Wird später das Plugin verändert wird dieser Test nicht automatisch nachgeführt. Er muss dann entweder gelöscht und neu eingefügt, oder händisch angepasst werden.

Einfügen von Graphiken

Eine Graphik kann durch das Plugin-Tag

[PIG pluginname "typ parameter\"/]

im Fragetext eingefügt werden. Dies erfolgt entweder direkt über die Eingabe des Textes oder über die rechte Maustaste im Fragetext-Editor.

Folgende Parameter können angegeben werden:

Graphiktyp typ parameter Beschreibung Beispiel
Schaltung keine Parameter [PIG plugin1]
Schaltung S W,w20

W,werte..Werte der Bauteile drucken
w20..Breite in Prozent des Bildschirms

[PIG plugin1 "S W,w60\"/]
Zeigerdiagramm ZD w40

Parameter durch Komma getrennt
U Zeigerdiagramm der Spannungen
I Zeigerdiagramm der Ströme
UI Zeigerdiagramm der Ströme und Spannungen
UR1 erzwingt das Zeichnen der Spannung UR1
IC1 erzwingt das Zeichnen des Stromes IC1
u unterstreicht alle Ströme und Spannungen
UR1? zeichnet den Zeiger ohne Beschriftung
UR1/ die Beschriftung erfolgt auf der anderen Seite des Zeigers
UR2- Die Spannung wird nicht gezeichnet
P(UR1,UR2,IC1) nur die angegebenen Spannungen und Ströme werden gezeichnet
w50 Breite in Prozent des Bildschirms
noscale keine Angabe über die Größe der Spannungen und Ströme
nolegend keine Beschriftung der Spannungen und Ströme

[PIG plugin1 "zd UI,w50"/]

Maximafeld

Im Maximafeld kann ein Satz von Berechnungsformeln für das Plugin über den Tag

[PIM pluginname/]

automatische eingefügt werden. Dieses Tag kann auch über die rechte Maustaste im Maximafeld eingefügt werden. D Das PIM-Tag wird vor der Maxima-Berechnung automatisch durch die Formeln des Plugins ersetzt.

WICHTIG! Die Berechnung sollte mit dem internen Parser :ClipCapIt-190518-221611.PNG erfolgen, da Maxima mit komplexen Zahlen symbolisch nur eingeschränkt umgehen kann!

Folgende Variablen werden im Maxima-Feld definiert und können für das Ergebnis verwendet werden:

Variable Beschreibung Ergebnistyp
UR1 Spannung am Widerstand R1 Polynombruch im s-Bereich
IC1 Strom im Kondensator C1 Polynombruch im s-Bereich
cUS1 Spannung an der Serienschaltung S1 als komplexe Zahl komplexe Zahl
absUS1 Absolutbetrag der komplexen Spannung US1 double
argUP1 Winkel der komplexen Spannung UP1 im Radiantenmaß double
reUR1 Realteil der komplexen Spannung UR1 double
imUC1 Imaginärteil der komplexen Spannung UC1 double
cSR1 komplexe Scheinleistung am Bauteil R1 komplexe Zahl
SR1 Absolutbetrag der Scheinleistung am Bauteil R1 double
argS1 Winkel der Scheinleistung am Bauteil R1 double
PR1 Wirkleistung am Bauteil R1 double
QR1 Blindleistung am Bauteil R1 double
cU1 komplexe Spannung von L1 gegen das Bezugspotential nach dem ersten Drehstromschaltelement komplex
cUS komplexe Spannung vom Sternpunkt einer Sternschaltung gegen das Bezugspotential im zweiten Drehstromschaltelement komplex
cUSa komplexe Spannung vom Sternpunkt einer Sternschaltung gegen das Bezugspotential im dritten Drehstromschaltelement komplex
absU2a Betrag der Spannung von L2 gegen das Bezugspotential nach dem zweiten Drehstromschaltelement double
cS Gesamtscheinleistung nach dem ersten Drehstrom-Schaltelement komplex
Sa Betrag der Gesamtscheinleistung nach dem zweiten Drehstrom-Schaltelement double
P Gesamtwirkleistung nach dem ersten Drehstrom-Schaltelement double
Qb Gesamtblindleistung nach dem dritten Drehstrom-Schaltelement double