Оптимізація роботи електродвигуна на основі інтелектуального діагностування та адаптивного керування

Abstract

Традиційні системи автоматизації на сьогоднішній день не повною мірою задовольняють сучасні експлуатаційні вимоги, оскільки вони переважно не розраховані на динамічні режими і не враховують у процесі робочого циклу різкі зміни навантаження на валу електродвигунів. У зв’язку з цим актуальною є науково-технічна проблема оптимізації роботи асинхронних електродвигунів в умовах змінних і нестаціонарних режимів експлуатації. Метою роботи є оптимізація режимів роботи асинхронного електродвигуна на основі інтелектуального діагностування та адаптивного керування з метою підвищення його ефективності, надійності та ресурсу експлуатації за умов змінного навантаження. Методика. Розроблено інтелектуальну систему, яка поєднує елементи класичної системи керування з алгоритмами аналітичної обробки контрольованих параметрів електродвигуна та сучасними методами діагностики його технічного стану в режимі реального часу. Система забезпечує безперервний збір та обробку контрольованих параметрів, виявлення початкових ознак дефектів, оцінювання технічного стану та розрахунок залишкового ресурсу, а також адаптивну корекцію режимів роботи електроприводу залежно від поточного навантаження. На прикладі інтелектуального керування електродвигуном приводу головного органу екструдера розроблено відповідну математичну модель та реалізовано алгоритми діагностування й адаптивного керування. Результати. Продемонстровано ефективність застосування інноваційних алгоритмів діагностики, адаптивного керування та високотехнологічних засобів автоматики, що дозволяє знизити енерговитрати, мінімізувати аварійні режими та підвищити стабільність технологічного процесу. Отримані результати підтверджують доцільність впровадження інтелектуальних систем автоматизації, що працюють в умовах змінних навантажень. Безперервний контроль і моніторинг технічного стану електродвигуна дозволяє своєчасно виявляти відхилення параметрів від номінальних значень та запобігати розвитку аварійних режимів. Наукова новизна. У статті розглянуто інноваційні підходи до практичного використання інтелектуальних пристроїв, керованих і налаштованих з персонального комп’ютера або смартфона для вирішення проблем надійності та енергоефективності. Практична значимість. Результати досліджень можуть бути використані при модернізації існуючих систем автоматизації, впровадженні інтелектуальних електроприводів у технологічні лінії екструдування та інші технологічні процеси зі змінними режимами роботи, а також у навчальному процесі під час підготовки фахівців з електромеханіки та автоматизації для демонстрації сучасних підходів до моніторингу, діагностики та керування електродвигунами.