ДІАГНОСТИКА СТАРТЕРА НА ОСНОВІ ПОРІВНЯННЯ ТЕОРЕТИЧНИХ МОДЕЛЕЙ ІЗ РЕЗУЛЬТАТАМИ ДОСЛІДЖЕНЬ НА СТЕНДІ

Анотація

У статті запропоновано підхід до діагностики автомобільного стартера на основі зіставлення результатів математичного моделювання з експериментальними даними, отриманими на діагностичному стенді ASG-019. Розроблено спрощену математичну модель пускового режиму, що описує часові залежності напруги живлення, струму якоря, електромагнітного моменту та прискорення обертання вала. Модель реалізовано у вигляді програмного засобу з графічним інтерфейсом для візуалізації перехідних процесів.
Мета дослідження – побудова інформативної математичної моделі пускового режиму стартера та аналіз електромеханічних процесів у перехідному режимі з можливістю порівняння теоретичних і експериментальних характеристик.
Методи. Застосовано методи математичного й комп’ютерного моделювання з використанням чисельної обробки сигналів. Реалізацію виконано мовою Python із застосуванням бібліотек NumPy, Matplotlib та інтерфейсу Tkinter. Адекватність моделі оцінювалася шляхом якісного порівняння з експериментальними даними стенда ASG-019.
Результати. Отримано часові залежності напруги живлення, струму якоря, електромагнітного моменту та прискорення обертання вала, які відображають основні етапи пускового процесу: початковий струмовий пік, перехідне падіння напруги та подальший динамічний розгін електродвигуна. Побудовані теоретичні характеристики забезпечують можливість оцінювання впливу параметрів електричного кола й механічного навантаження на форму пускових кривих. Порівняльний аналіз з експериментальними даними стенда ASG-019 показав якісну узгодженість форми та часової структури сигналів, а також відтворення характерних тенденцій зміни струму й напруги в перехідному режимі.
Висновки. Запропонована математична та комп’ютерна модель адекватно відображає загальний характер електромеханічних процесів пуску автомобільного стартера. Виявлені кількісні розбіжності між теоретичними й експериментальними характеристиками пояснюються прийнятими спрощеннями, зокрема неврахуванням індуктивних параметрів, механічних втрат, дії тягового реле та реальних характеристик акумуляторної батареї. Отримані результати підтверджують доцільність використання розробленого підходу для діагностики технічного стану стартера та створюють підґрунтя для подальшого вдосконалення моделі з метою підвищення точності оцінювання пускових характеристик.