1.1.1.2Моделирование процессов пуска – реверса при заданном начальном значении тока возбуждения
Запускаем процесс моделирования нажатием кнопки в виде зачернённого треугольника. После окончания моделирования прослушивается звуковое предупреждение, после чего двойным щелчком открывается лицевая панель осциллографа Scope (рисунок 1.12).
Рисунок 1.12 – Результаты моделирования
Для того, чтобы обеспечить доступ к редактированию полученной диаграммы, необходимо после моделирования выполнить в командном окне Matlab команды:
set(0,'ShowHiddenHandles','On')
set(gcf,'menubar','figure').
На верхней части диаграммы появляется главное меню и возможность редактирования (см. рисунок 1.12). Выбирается в меню View команда Property Editor и устанавливаются необходимые свойства диаграммы: надписи, цвет фона, цвет и толщина линий осциллограмм.
После редактирования необходимо выйти из команды Property Editor. Для оцифровки нужных точек осциллограмм в меню Tools выбрать команду Data Cursor. На курсоре появляется перекрестие, с помощью которого назначается координата обрабатываемой точки. Но прежде необходимо разрешить произвольный выбор нужной координаты. Двойным щелчком правой кнопки мыши открывается динамическое меню, в котором выбирается команда Selection Style и назначается выбор позиции мышью (Mouse Position). После оцифровки выбранной точки, нужно разрешить обработку следующей точки, вызвав динамическое меню и выбрав команду Create Now Datatip. По окончании процесса оцифровки закрыть команду Data Cursor.
Рисунок 1.13 – Отредактированная диаграмма пуска и реверса двигателя
Следует отдельно указать на возможность нанесения надписей на русском языке. Для того, чтобы кириллица воспринималась, необходимо заменить кодовую страницу 1252 на 1251:
в меню «Пуск» открыть команду «Выполнить». В открывшемся окне набрать «regedit» и выполнить;
путь к кодовым страницам: HKLM (HKey Lokal Masine) \ System \ Current Control Set \ NLS \ Code Page;
открыть страницу 1252 и изменить запись С–1252 на С-1251.
Для исполнения произведённой записи необходимо компьютер перегрузить.
Результаты моделирования, представленные в виде диаграммы на рисунке 1.12, после редактирования выглядят, например, как рисунок 1.13.
В первую очередь отметим, что ток возбуждения в начале моделирования соответствует установившемуся значению. В реальных приводах постоянного тока порядок включения таков, что сначала подаётся напряжение на обмотку возбуждения, а потом запускается двигатель в работу. Пуск двигателя осуществляется через токоограничивающий резистор. Пусковой ток достигает значение 19,4А и снижается по мере разгона двигателя до значения 5,457А (следует иметь в виду, что теоретически процесс пуска ещё не закончился). Частота вращения достигла величины 171,4 1/с.
В момент времени, соответствующей одной секунде, произведен реверс путем изменения полярности напряжения на обмотке якоря. Ток двигателя меняет знак на противоположный и достигает значения минус 33,29А. Начинается процесс интенсивного уменьшения частоты вращения (торможения) двигателя. Двигатель разгоняется до частоты вращения минус 278,4 1/с, и ток достигает величины плюс 3,545А. Это свидетельствует о том, что момент нагрузки TL, действующий на двигатель, имеет активный характер и переводит двигатель в режим генераторного торможения. Отрицательная частота вращения двигателя значительно превышает абсолютное значение положительной частоты вращения.
Одновременно с окончанием моделирования появляется лицевая панель графопостроителя XY Graph. После выполнения в командном окне указанных ранее команд появляется главное меню графопостроителя и открывается доступ к редактированию полученной диаграммы.
Выбирается в меню View команда Property Editor и устанавливаются необходимые свойства диаграммы: надписи, цвет фона, цвет и толщина линии осциллограммы. Но сначала следует установить масштабы по осям. Наиболее целесообразно выполнить установку масштабов по осям X и Y автоматически. Для этого на закладке X Axis окна Property Editor (рисунок 1.14) поставить флаг на строке X Limit Auto, на закладке Y Axis – флаг на строке Y Limit Auto. Статические характеристики принимают вид, показанный на рисунке 1.14
Рисунок 1.14 – Статические характеристики двигателя постоянного тока в различных режимах работы
После редактирования диаграммы средствами Property Editor и внесения дополнения в виде номеров точек с помощью программы Microsoft Visio 11 диаграмма принимает вид, представленный на рисунке 1.15. Характерные точки оцифрованы. Рассмотрим отдельные участки полученной диаграммы.
Рисунок 1.15 – Отредактированная диаграмма статических характеристик
Участок 1, 2 соответствует процессу нарастания момента до значения 19,76Нм, причем и частота вращения изменилась до 5,912 1/с. Участок 2, 3 соответствует статической механической характеристике двигательного режима на условное направление движения «вперёд». Двигатель достиг частоты вращения 172,2 1/с при моменте 5,564Нм. Характеристика линейна, наклон определяется суммарным сопротивлением цепи обмотки якоря. Участок 3, 4 соответствует переходу двигателя на работу в режим противоточного торможения. Двигатель включен «назад», но вращается ещё «вперёд». Участок механической характеристики 4, 5 заканчивается при нулевой частоте вращения (т.5) и является продолжением (участок 5, 6) механической характеристики двигательного режима при работе «назад». Этот участок демонстрирует полный вид механической характеристики: момент короткого замыкания (пусковой) составляет примерно 20,45Нм, а частота вращения идеального холостого хода – 237,9 1/с. Участок 6, 7 является продолжением механической характеристики (5, 6) и представляет механическую характеристику режима генераторного торможения. Абсолютное значение частоты вращения в т.7 (279,9 1/с) больше частоты вращения идеального холостого хода, так как момент нагрузки двигателя – активный и раскручивает двигатель до скорости, на которой достигается равенство моментов двигателя и нагрузки. Двигатель работает в режиме генератора и отдаёт энергию, например, для зарядки аккумулятора. Таким образом, на полученной диаграмме нашли отражения почти все возможные режимы работы двигателя (кроме режима динамического торможения).