Окно построения векторных диаграмм

Окно «Векторная диаграмма» позволяет выполнить построение векторных и векторных топографических диаграмм по результатам расчета линейной цепи синусоидального тока. Данное окно открывается при выборе пункта Векторная диаграмма… подменю «Просмотр» главного меню программы. Этот пункт доступен только после выполнения расчета линейной цепи синусоидального тока. Окно «Векторная диаграмма» является модальным окном.

• 1. Описание элементов окна
• 2. Установка положения начала координат
• 3. Принципы построения диаграммы
  • 3.1. Построение векторов
  • 3.2. Построение суммы векторов
  • 3.3. Построение векторной топографической диаграммы

1. Описание элементов окна

Окно содержит следующие элементы:

• • 1 — панель кнопок быстрого доступа , содержащая кнопки, которые позволяют выполнить следующие действия:
  • «Очистить все» — очистка области отрисовки диаграммы (2) и списка «Элементы диаграммы» (6);
  • «Калибровка» — открывает окно калибровки  для точной настройки линейных масштабов по горизонтали и вертикали;
  • «Закрыть» — закрытие окна.
• • 2 — область отрисовки диаграммы, в которой осуществляется построение векторов.
• • 3, 4 — выпадающие списки «Масштаб напряжений» и «Масштаб напряжений» для настройки масштабов отображения векторов. С помощью списков 3 выбирается величина мантиссы масштаба, списки 4 определяют кратные/дольные множители.
• • 5 — флаг «Автоустановка начала координат», при включении которого положение начала координат для вертикальной и горизонтальной осей диаграммы автоматически корректируется при изменении размеров окна, масштабов отображения векторов и добавлении новых векторов. Алгоритм выбора положения начала реализован таким образом, чтобы векторная диаграмма по возможности располагалась в центре области отрисовки. Если положение начала координат было выставлено вручную (см. ниже), то флаг автоустановки автоматически снимается.
• • 6 — список «Элементы диаграммы», содержащий все выражения, введенные для построения векторной диаграммы.
• • 7 — поле «Ввод», предназначенное для ввода выражения для построения векторов.
• • кнопка «Добавить», нажатие на которую приводит к добавлению вектора после синтаксического разбора выражения в поле «Ввод». Если в синтаксисе введенного выражения имеется ошибка, то выводится соответствующее сообщение и вектор не добавляется. Данная кнопка имеет свойство "по умолчанию", поэтому срабатывает при нажатии клавиши Enter.
• • строка состояние, в которой отображается текущий режим работы окна.

При клике правой кнопкой мыши на области отрисовки диаграммы вызывается следующее контекстное меню:
,
которое позволяет выполнить следующие действия:

• Очистить все — очистка области отрисовки диаграммы и списка «Элементы диаграммы»;
• Копировать диаграмму — копирование в буфер обмена содержимого области отрисовки в виде BMP изображения;
• Изменение начала координат — перевод окна в режим режим установки положения начала координат. При включении этого режима пункт меню отмечается галочкой, а также выводится соответствующее сообщение в строке состояния.

Для списка «Элементы диаграммы» определено следующее контекстное меню:
,
позволяющее выполнить следующие действия:

• • Очистить все — очистка области отрисовки диаграммы и списка «Элементы диаграммы»;
• • Изменить и выполнить — производится очистка области отрисовки диаграммы и списка, затем предыдущее содержимое списка построчно отображается в поле «Ввод», где можно внести необходимые изменения. Если выражение должно быть удалено из списка, то нужно очистить поле «Ввод». Как уже отмечалось, кнопка «Добавить» имеет свойство по умолчанию, поэтому для добавления отредактированного выражения достаточно нажать клавишу Enter;
• • Сохранить список… — производится сохранение содержимого списка элементов диаграммы в текстовый файл, имя которого предварительно запрашивается;
• • Загрузить и выполнить… — производится загрузка списка из выбранного текстового файла. Обработка строк файла выполняется аналогично описанной в пункте «Изменить и выполнить» обработке списка элементов.

К началу

2. Установка положения начала координат

Если по каким-либо причинам автоматическое изменение положения начала координат не дает приемлемого результата, то возможно изменить это положение вручную. Для этого нужно выбрать пункт Изменение начала координат в контекстном меню области отрисовки диаграммы, после чего окно переходит в режим ручного изменения положения начала координат. О включении этого режима информируется соответствующим сообщением в строке состояния, а так же помечается галочкой пункт Изменение начала координат.

Для изменения положения начала координат достаточно кликнуть левой клавишей мыши в нужном месте. Если зажать левую клавишу мыши, то курсор изменит форму на , и после этого точка начала координат будет перемещаться вслед за перемещением курсора. Этот режим выключается после отпускания левой клавиши мыши.

Завершить режим установки положения начала координат можно следующим образом:

• — нажатием клавиши Enter, после чего принимается изменение положение начала координат;
• — нажатие клавиши Esc отменяет изменения, и начало координат возвращается в точку первоначального расположения;
• — повторным выбором пункта меню Изменение начала координат, что так же приводит к принятию измененного положения начала координат.

После завершения режима изменения начала координат окно переходит в режим добавления векторов.

К началу

3. Принципы построения диаграммы

Покажем особенности построения диаграмм на примере следующей цепи:

Результаты расчета: Файл проекта: "проект\0_AC_VecDiag.dsk" Комментарий: Цепь переменного тока для векторно-топографической диаграммы >>>>>>> Частота = 50,000 Гц <<<<<<<< ******************** Потенциалы узлов (В) ******************** 1 50.0+j86.60254 = 100.0 < +60.0 2 19.401037+j58.494499 = 61.62797 < +71.651 3 15.82211-j7.159901 = 17.366731 < -24.348 4 12.776309-j10.772318 = 16.711579 < -40.136 ******************************************************** ************* Напряжения и токи ветвей ***************** ## 1 - E-ветвь "e1" ------------------------------------------------ I = 3.059896+j2.810804 = 4.154947 < +42.57 A U = -50.0-j86.60254 = 100.0 < -120.0 B ## 2 - R-ветвь "r1" ------------------------------------------------ I = 3.059896+j2.810804 = 4.154947 < +42.57 A U = 30.598963+j28.108042 = 41.549471 < +42.57 B ## 3 - R-ветвь "r2" ------------------------------------------------ I = 970.051843m+j2.924725 = 3.081398 < +71.651 A U = 19.401037+j58.494499 = 61.62797 < +71.651 B ## 4 - L-ветвь "L1" ------------------------------------------------ I = 2.089844-j113.920792m = 2.092947 < -3.12 A U = 3.578927+j65.6544 = 65.751875 < +86.88 B ## 5 - R-ветвь "r3" ------------------------------------------------ I = 1.582211-j715.990149m = 1.736673 < -24.348 A U = 15.82211-j7.159901 = 17.366731 < -24.348 B ## 6 - R-ветвь "r4" ------------------------------------------------ I = 507.633509m+j602.069357m = 787.514628m < +49.864 A U = 3.045801+j3.612416 = 4.725088 < +49.864 B ## 7 - C-ветвь "C1" ------------------------------------------------ I = 507.633509m+j602.069357m = 787.514628m < +49.864 A U = 12.776309-j10.772318 = 16.711579 < -40.136 B

Построение диаграммы выполняется на основе выражений, которые вводятся в поле «Ввод». Вводимые выражения должны соответствовать описанным ниже синтаксическим правилам.

Любой элемент векторной диаграммы может быть определен следующим образом:

<элемент_диаграммы> ::= <вектор>|<сумма>|<топографическая_диаграмма>.

3.1. Построение векторов

Элемент <вектор> определяет базовый вектор, который соответствует какому-либо напряжению или току, полученному в результате расчета. Элемент имеет следующий синтаксис:

Пример построения векторов приведен на следующем рисунке:

К началу

3.2. Построение суммы векторов

Элемент <сумма> позволяет отобразить геометрическую сумму векторов. В зависимости от реализованного геометрического построения вектора суммы имеет два подтипа: полигональное суммирование на основе правила многоугольника и суммирование по правилу параллелограмма. Элемент <сумма> следующий синтаксис:

Несколько примеров построения суммы векторов:

• А) Суммирование по правилу параллелограмма
  
• Б) Суммирование по правилу параллелограмма без определения имени вектора суммы
  
• В) Суммирование по правилу многоугольника
  
• Г) Суммирование с использованием скобок. Отдельное построение векторов I2 и I4 выполнено для проверки суммирования.
  

К началу

3.3. Построение векторной топографической диаграммы

Элемент <топографическая_диаграмма> позволяет построить топографическую диаграмму на комплексной плоскости с отображением потенциалов точек электрической цепи и векторов напряжений между этими точками. Элемент имеет следующий синтаксис:

<топографическая_диаграмма> := "p("|"P("<номер_узла_1>{">"|"<"|","<номер_узла_K>}")"

где <номер_узла_1> … <номер_узла_K> — номера узлов схемы, потенциалы которых будут отображаться на плоскости диаграммы.

Отображением векторов напряжений между точками потенциалов можно управлять с помощью символов–разделителей номеров узлов, например:

• 1>2 — вектор напряжения направлен от потенциала точки 1 к потенциалу точки 2, т.е. отображается вектор напряжения U₂₁;
• 1<2 — вектор напряжения направлен от потенциала точки 2 к потенциалу точки 1, т.е. отображается вектор напряжения U₁₂;
• 1,2 — вектор напряжения не отображается.

На рисунке приведено построение векторной топографической диаграммы для цепи из примера:

Токи I2, I4 и I6 приведены для проверки  фазовых соотношений между токами и соответствующими напряжениями

К началу