Офіційний веб сайт

Оцінка технічного стану та енергоефективності роботи асинхронних електродвигунів систем промислового електроприводу

М66

 

Автор:Калінов А. П., к.т.н.

 

Представлена  Кременчуцьким національним університетом імені Михайла Остроградського

 

Створено основи теорії оцінки технічного стану та енергоефективності роботи асинхронних електродвигунів (АД)  систем промислового електроприводу.Розроблено методи розв’язання прямої та зворотної задачі нелінійних електричних кіл на базі рівнянь балансу складових миттєвої потужності.

Запропоновано нові підходи у ідентифікації електромагнітних та енергетичних параметрів АД на основі рівнянь балансу складових гармонік миттєвої потужності на джерелі живлення та елементах схем заміщення з урахуванням нелінійностей.

Розроблено метод діагностики та оцінювання поточного технічного стану АД за аналізом частотного спектру та інтегральних характеристик споживаної трифазним АД потужності, який формалізовано у вигляді логічних правил для визначення дефектів та пошкоджень.

На основі результатів ідентифікації та діагностики розроблено метод оцінки енергетичної ефективності АД в умовах неякісності напруги живлення, конструктивної й параметричної несиметрії електричної машини за кривими  складових сумарних втрат, коефіцієнта потужності, миттєвого ККД статора, ротора та  машини в цілому, електромагнітного момента.

Результати роботи впроваджено в умовах електроремонтного цеху ПАТ «ТФПНК «УКРТАТНАФТА», м. Кременчук; ТОВ «Проектно-діагностичний центр», м. Кривий Ріг; ВАТ «Донецький електротехнічний завод ТОВ «Семіол» м. Кривий Ріг.

 

Кількість публікацій:  43  наукові публікації,в т.ч. 1 монографія, 43  статі,5 патентів. 

Надіслати коментар

Коментарі

Буряковський Сергій Геннадійович

Тривала експлуатація двигунів змінного струму, що супроводжується неодноразовими ремонтами, призводить до зміни електромагнітних параметрів, збільшенню та перерозподілу втрат потужності між вузлами електричної машини. Актуальність роботи обумовлена необхідністю підвищення точності визначення параметрів для підвищення надійності експлуатації відповідно до технічного стану електричної машини. Задача визначення електромагнітних параметрів та втрат потужності набуває особливого значення в умовах невідповідності реального технічного стану двигунів змінного струму задекларованому заводом-виробником.
Використання достовірних електромагнітних і енергетичних параметрів двигунів змінного струму для побудови систем захисту, плавного пуску, моніторингу, частотного й векторного регулювання, компенсації реактивної потужності, дозволить створювати енерго- і ресурсозберігаючі режими роботи, підвищити точність регулювання і надійність роботи електроприводів. Завдання визначення реальних параметрів отримує особливе значення для двигунів, що пройшли стадію ремонту.
Вважаю, що робота Калінова А.П. є актуальною та заслуговує на присудження премії Президента України для молодих вчених.

Доцент кафедри «Системи електричної тяги» Української державної академії залізничного транспорта, к.т.н. Буряковський С.Г.

Мілих Володимир Іванович

Асинхронні двигуни, які входять до складу електроприводів, є невід'-ємною частиною більшості технологічних механізмів будь-якої галузі проми-словості. Неякісне обслуговування, порушення режимів роботи електропри-водів, старіння конструкційних та ізоляційних матеріалів приводить до вихо-ду їх з ладу. Зростання кількості повторних відмов електричних машин, по-вернутих після ремонту в колишній технологічний процес, об'єктивно вказує не тільки на необхідність визначення нового паспорта відремонтованої елек-тричної машини, але й на складання рекомендацій з подальшого її викорис-тання, які можуть бути вироблені в ході випробувань. Проте, відомі методи визначення параметрів та енергетичних характеристик електричних машин, методи їх діагностики мають певні недоліки: визначення тільки частини еле-ктромагнітних параметрів, визначення інтегральних параметрів, що не дають інформації окремо за фазами, значні вартісні та масогабаритні показники об-ладнання випробувальних комплексів, низька автоматизація випробувань тощо. Тому робота, що присвячена розробці ефективних методів, які дозво-ляють здійснювати повний комплекс випробувальних режимів, діагностувати пошкодження та створювати ресурсозберігаючі режими роботи, є вельми ак-туальною.
Запропоновані Каліновим А. П. методи дозволяють визначити повний спектр електромагнітних та енергетичних параметрів електричної машини змінного струму з їхньою пофазною ідентифікацією і з урахуванням неліній-ностей, забезпечують підвищену точність і низьку чутливість до похибок ви-мірювання; дозволяють діагностувати найбільш розповсюджені пошкоджен-ня за спектром потужності, яку споживає асинхронний двигун; дозволяють визначати оптимальний термін експлуатації двигунів на основі його реальних поточних параметрів.
Вважаю, що робота Калінова А.П. є актуальною, перспективною та за-слуговує на присудження премії Президента України для молодих вчених.

Завідувач кафедри «Електричні машини» Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут», д.т.н., професор В.І.Мілих

Орловський Ігор Анатолійович

Робота Калінова Андрія Петровича «Оцінка технічного стану та енергоефективності роботи асинхронних електродвигунів систем промислового електроприводу» є актуальною, тому що в край потрібна оцінка технічного стану та енергоефективності роботи електромеханічних систем. Це пов’язано з зміною реальних експлуатаційних показників електричних машин після ремонтів.
Запропоновані у роботі теоретичні підходи до ідентифікації та діагностики параметрів елементів електромеханічних систем та їх експериментальна перевірка показали можливість проведення оцінки їх технічного стану та енергоефективності роботи.
Вважаю, що робота Калінова А.П. має елементи наукової новизни і практичну спрямованість, заслуговує на присудження премії Президента України для молодих вчених.

Доцент кафедри Електропривода та автоматизації промислових установок Запорізького національного технічного інституту, к.т.н. Орловський І.А.

Кондратенко І.П.

Робота доцента Кременчуцького національного університету ім.. Михайла Остроградського Калінова А. П. «Оцінка технічного стану та енергоефективності роботи асинхронних двигунів систем промислового електроприводу» направлена на розвиток теорії ідентифікації параметрів електричних двигунів і пов’язана з вирішенням науково-прикладної проблеми підвищення ефективності роботи асинхронних двигунів в системах промислового електроприводу. З розв’язком останньої проблеми пов’язується значне скорочення витрат електроенергії в цілому в державі.
Роботу відрізняє комплексний підхід до вирішення поставлених задач – автор вирізняє з загальної проблеми окремі, пов’язані між собою, частини і успішно узагальнює попередні досягнення наукової школи, представником якої він є, та розв’язує нові складні електротехнічні задачі.
Запропоновані нові засоби підвищення точності діагностики та ідентифікації електромагнітних параметрів є достатньо науково обґрунтованими і базуються на теорії миттєвої потужності . Їх достовірність підтверджується послідовним і коректним застосуванням методів аналізу електричних кіл з лінійними та нелінійними властивостями, великим обсягом експериментальних досліджень, збігом отриманих результатів з відомими методами в граничних випадках.
Висновок.
Робота Калінова А. П. «Оцінка технічного стану та енергоефективності роботи асинхронних електродвигунів систем промислового електроприводу» розв’язує важливу науково-прикладну проблему підвищення ефективності роботи асинхронних електродвигунів, виконана на високому науковому рівні, отримані нові наукові результати, які заслуговують уваги науковців та виробничників, а її автор заслуговує на присудження премії Президента України для молодих учених.

Завідувач відділу електромагнітних
систем Інституту електродинаміки
НАН України, д.т.н. Кондратенко І.П.

Шинкаренко Василь Федорович

Асинхронні двигуни відносяться до найбільш розповсюдженого типу електричних машин, які у складі систем електроприводу споживають до 60% електроенергії, що виробляється. Тому задача підвищення оцінки технічного стану та енергоефективності роботи асинхронних електродвигунів (АД) в системах промислового електроприводу в нинішніх економічних умовах є надзвичайно важливою та актуальною. В роботі науково обґрунтовано нові методи ідентифікації електромагнітних параметрів двигунів, визначення енергетичних характеристик, здійснення діагностики пошкоджень обмоток статора і ротора, визначення нових паспортних даних відремонтованих двигунів, що відкриває можливість оцінки доцільності подальшої експлуатації двигуна, визначення якості ремонту, обгрунтування відповідних рекомендації з експлуатації, адекватних до реального технічного стану двигуна.
Вважаю, що робота Калінова А.П., що має елементи наукової новизни і практичну спрямованість, заслуговує на присудження премії Президента України для молодих вчених.

Шинкаренко В.Ф., зав. кафедри електромеханіки
НТУУ «КПІ», д.т.н., професор

Сичов Сергій Дмитрович

Представлені у роботі Калінова А.П. результати досліджень можуть бути використані для підвищення ефективності експлуатації промислових електроприводів в галузях енергетики і транспорту. Проектування та експлуатація сучасних електроприводів змінного струму транспортних засобів на базі асинхронних електродвигунів потребує використання сучасних методів ідентифікації, діагностики та оцінки енергоефективності електромеханічного обладнання.

Сичов С.Д., зав. н.д.групою ДП "УкрНДІВ", м. Кременчук

Фираго Бронислав Иосифович

Научная работа Калинова А.П. "Оценка технического состояния и энергоэффективности асинхронных электродвигателей систем промышленного электропривода" является актуальной и перспективной для современных систем промышленного электропривода на базе асинхронных электродвигателей. Методы диагностики асинхронных электродвигателей, представленные в работе Калинова А.П., могут успешно и эффективно применяться на предприятиях и в организациях, ведущих разработку и испытания асинхронных электродвигателей, когда особенно важно знать уточненные параметры и характеристики испытуемого электродвигателя, а также позволяет повысить качество диагностики и, соответственно, качество выпускаемого электродвигателя, сделать правильную оценку и своевременно принять меры для увеличения эксплуатационного ресурса работы асинхронного электродвигателя. Считаю, что работа Калинова А.П. заслуживает присуждения премии Президента Украины для молодых ученых.

Фираго Б.И.
д.т.н., профессор
кафедры "ЭАПУ и ТК" Белорусского национального
технического университета (г. Минск)

Андреев Анатолий Иванович

Электромеханическое оборудование энергетического, промышленного и агропромышленного комплекса большей частью находится в эксплуатации на протяжении десятилетий. Продление срока работоспособности и эффективной эксплуатации в режимах оптимального энергопотребления возможно при условии определения его реальных характеристик, оценки и сохранения или увеличения эксплуатационного ресурса работы. Такая задача решается в научной работе доцента Калинова А. П. за счет применения систем оценки ресурса работы с применением теории энергосбережения, учета составляющих потребляемой мощности и физического состояния механических, электрических и магнитных узлов систем электромеханического оборудования – электрических двигателей переменного тока. Считаю, что проблема, которую решает Калинов А.П. является актуальной и перспективной.

Андреев Анатолий Иванович
доктор технических наук, профессор,
член-корреспондент Академии связи Украины
почетный связист Украины
Зав. каф. автоматизации и управления технологическими процессами
Одесской национальной академии связи им. А.С. Попова

Морозов Дмитро Іванович

Ідея створення комплексних систем діагностики, моніторингу та керування ресурсом роботи електромеханічних комплексів полягає в створенні спеціальних умов експлуатації електротехнічних систем, які забезпечують, окрім виконання головних функцій, роботу з мінімальним енергоспоживанням і вичерпуванням ресурсу шляхом керування режимами роботи електроприводу змінного струму. Актуальність поставленої проблеми, наукова новизна та практичне значення роботи, масштаби реалізації роботи Калінова А.П. не викликають сумніву.
Вважаю, що робота Калінова А.П. заслуговує на здобуття премії Президента України для молодих вчених.

Морозов Дмитро Іванович,
кандидат технічних наук, доцент, доцент кафедри Автоматизованих електромеханічних систем Донбаського державного технічного університету.

Нізімов Віктор Борисович

Робота, яка пов'язана зі створенням основ теорії оцінки технічного стану та енергоефективності роботи асинхронних електродвигунів (АД) є актуальною.

Запропоновані підходи до ідентифікації електромагнітних та енергетичних параметрів АД на основі рівнянь балансу складових гармонік миттєвої потужності на джерелі живлення та елементах схем заміщення з урахуванням нелінійностей представляють наукову новизну.

Розроблений метод діагностики та оцінювання поточного технічного стану АД за аналізом частотного спектру та інтегральних характеристик споживаної трифазним АД потужності, який формалізовано у вигляді логічних правил для визначення дефектів та пошкоджень є перспективним.

Нізімов Віктор Борисович,
доктор технічних наук, професор,
професор кафедри електромеханіки
Дніпродзержинського державного технічного університету.

Хараджян Олександр Агасійович

У науковій роботі Калінова А.П. досліджено комплексну проблему визначення та корегування ресурсу роботи електротехнічних систем. Дослідження включають широке коло питань наукового та науково-прикладного характеру які направлені на підвищення техніко-економічної ефективності експлуатації систем, побудованих на базі асинхронних двигунів. Кількість наукових публікацій, рівень апробації та впровадження роботи є значним, що підтверджує високий рівень роботи.

Доцент кафедри комп’ютерних систем та мереж
відокремленого підрозділу у м. Кривий Ріг Запорізького інституту економіки та інформаційних технологій,
к.т.н. Хараджян О.А.

Грабко Володимир Віталійович

Проведенні у роботі Калінова Андрія Петровича «Оцінка технічного стану та енергоефективності роботи асинхронних електродвигунів систем промислового електроприводу» дослідження дозволяють перейти до вирішення задачі створення енергоресурсозберігаючого обладнання, що вкрай необхідно Україні за наявної економічній ситуації, оскільки дозволить реалізовувати задачі реального енергозбереження. Впровадження результатів досліджень у промисловість призведе до підвищення ефективності ведення енергогосподарства, зменшення витрат на проведення експлуатаційних та ремонтних робіт за рахунок виводу обладнання з технологічного процесу не згідно плану, а згідно фактичного стану.
Вважаю роботу претендента гідною премії Президента України для молодих учених, що підтверджується рівнем впроваджень та наукових публікацій.

Ректор Вінницького національного технічного університету,
зав. кафедри електромеханічних система автоматизації
в промисловості і на транспорті
доктор технічних наук, професор Грабко В.В.

Ден

Мені здається, що ця робота, чомусь, не в той розділ потрапила. Мабуть, її слід додати до розділу "Енергетика та екологія".

Ровінський Віктор Анатолійович

Запропонована робота є, безумовно, цікавою і такою, що заслуговує на увагу. Актуальність роботи та одержані результати не викликають сумнівів, особливо з точки зору ефективного діагностування асинхронних двигунів в експлуатаційних умовах.Попри деякі незначні зауваження, що можуть стосуватися апаратної реалізації технічних засобів, вважаю доцільним підтримати представлену роботу.
Доцент кафедри комп"ютерних технологій в системах управління і автоматики
Івано-Франківського національного технічного університету нафти і газу
к.т.н. Ровінський В.А.

Дубовенко Костянтин Вікторович

Розв'язана автором задача є актуальною для післяремонтної експлуатації асинхронних електроприводів. Економічна доцільність розробок особливо підвищується в кризовий період розвитку економіки країни. Більшість асинхронних двигунів, що пройшли ремонт, мають погіршені характеристики. Це обов'язково необхідно враховувати для їх подальшої експлуатації в енергоефективних режимах.
Отримані автором результати мають велике значення для науки і техніки в напрямі продовження строків експлуатації електротехнічного устаткування, їх достовірність підтверджена результатами експериментів і позитивним досвідом впровадження розробок у виробництво.
Вважаю, що робота Калінова А.П. заслуговує на присудження премії Президента України для молодих вчених.

Зав. кафедри електротехнологій і електропостачання
Миколаївського державного аграрного університету
доктор технічних наук Дубовенко К.В.

Самойленко О.Л.

Запропонована Каліновим А.П. робота є новим кроком у підвищенні ефективності використання асинхронного електроприводу у різних галузях промисловості. На базі теоретичних розробок автора створений цілий ряд діагностичних комплексів, керованих ЭОМ, які на сьогодні експлуатуються в умовах діючих виробництв багатьох підприємств України. Використання означеного обладнання дозволяє отримувати достовірну і повну інформацію про фактичний технічний стан асинхронних електродвигунів та прогнозувати зміни їх стану згідно з умовами експлуатації.
ПАТ «Донецький електротехнічний завод» виготовляє, здійснює капітальні ремонти асинхронних електродвигунів для гірничої та гірничо-збагачувальної галузей промисловості. Впровадження даної технології діагностування, адаптованої до існуючих умов виробництва, дозволить ще на стадії виготовлення або ремонту виявляти відхилення, які під час майбутньої експлуатації на підприємствах замовників, призведуть до виходу електродвигунів із ладу. Крім того, з’являється можливість оптимізувати витрати підприємства за рахунок:
1. Виконання капітального ремонту згідно з фактичним станом електродвигуна.
2. Автоматизації процесів необхідних іспитів електродвигунів.
3. Підвищення рівня технологічної дисципліни виконавців.
4. Аналізу ефективності застосованих у виробництві технічних рішень.
5. Підвищення якості продукції підприємства.
Дана технологія цілком відповідає сучасним вимогам керівництва ПАТ «ДЕТЗ» і його замовників до тестування та оцінки технічного стану асинхронних електродвигунів під час виготовлення та капітального ремонту.
На думку фахівців ПАТ «Донецький електротехнічний завод» робота Калінова А.П. заслуговує на здобуття премії Президента України.

Директор з якості
ПАТ «ДЕТЗ» О.Л. Самойленко

Розкаряка Павло Іванович

Висунута на здобуття премії Президента України для молодих учених наукова праця Калінова А.П. є суттєвим кроком у напрямку реалізації програм реального енергозбереження в Україні. У рефераті роботи надано змістовну характеристику наукового напрямку досліджень, аналіз результатів і перспектив розвитку. Вважаю доцільним підтримати представлену роботу.

Доцент кафедри електроприводу і автоматизації промислових установок
Донецького національного технічного університету
к.т.н. Розкаряка Павло Іванович

ОАО «Запорожский электроаппаратный завод»

Научная работа Калинова А.П. «Оценка технического состояния и энергоэффективности асинхронных электродвигателей систем промышленного электропривода» является актуальной, важной для промышленности.
Запорожский электроаппаратный завод производит электроприводы асинхронных электродвигателей мощностью от 10-ти до 320 кВт. При испытании выпускаемых электроприводов важно знать уточненные характеристики электродвигателей. От этого зависит качество выпускаемых электроприводов. Поэтому завод заинтересован в диагностике фактических параметров электродвигателей, в том числе отслеживании их температурных изменений в течение года. Предполагается использование методов диагностики асинхронных электродвигателей, представленных в научной работе Калинова А.П., как при испытаниях выпускаемых электроприводов на заводе, так и при наладке электроприводов у заказчика.

Технический директор ОАО
«Запорожский электроаппаратный завод» В.Н. Хмарский

Черно Олександр Олександрович

Ремонт асинхронних двигунів у більшості випадків призводить до
зміни їх характеристик внаслідок погіршення магнітних властивостей
електротехнічної сталі статора та ротора після термічних та механічних діянь.
Це повинно бути обов'язково враховано при подальшій експлуатації двигунів
для забезпечення їх ефективної роботи з точки зору енергозаощадження,
а також для подовження їх робочого ресурсу. Тому задача ідентифікації параметрів
та визначення характеристик асинхронних електродвигунів після ремонту є
дуже актуальною.
Результати, що були досягнуті автором під час розв'язання цієї задачі,
мають велике наукове та практичне значення. Дуже важливим є те, що
ці результати були перевірені експериментально та впроваджені у виробництво.
Вважаю, що робота Калінова А.П. заслуговує на присудження премії Президента України для молодих вчених.

Доцент кафедри комп'ютеризованих систем управління
Національного університету кораблебудування імені адмірала Макарова,
к.т.н., доц. Черно Олександр Олександрович

Торопов Антон Валерійович

Робота безумовно є актуальною, особливо внаслідок широкого розповсюдження асинхронних двигунів в промисловості. Також є важливою можливість діагностики системи в умовах неякісних параметрів живлення цих двигунів, що мають місце у реальному виробництві. Особливу увагу заслуговує частина роботи, що пов’язана з впровадженням розроблених алгоритмів ідентифікації у регульованих електроприводах, яка є досить актуальною, що дозволить реалізувати поліпшене керування асинхронними двигунами з використанням автоматизованого визначення їх параметрів.

Ст. викладач кафедри АУЕК НТУУ "КПІ"
к.т.н. Торопов Антон Валерійович

Заболотний Анатолій Петрович

Вважаю, що отримані автором результати є значними науковими досягненнямі, які сприяють подальшому розвитку напряму підвищення технічного стану та енергоефективності роботи асинхронних електродвигунів систем промислового електроприводу.
Також вважаю, що робота Калінова А. П. заслуговує на присудження премії Президента України для молодих вчених.

Заболотний Анатолій Петрович
кандидат технічних. наук, доцент
Запорізький НТУ

Украинский НИИ силовой электроники "Преобразователь"

Научная работа Калинова А.П.
«Оценка технического состояния и энергоэффективности асинхронных электродвигателей систем промышленного электропривода» является актуальной, достойна присуждения премии президента.
В работе разработан эффективный
метод диагностики асинхронных электродвигателей, основанный на балансе мгновенных мощностей. Метод позволяет значительно повысить качество диагностики.
Украинский научно-исследовательский институт силовой электроники «Преобразователь» ведет разработку асинхронных электроприводов большой мощности и при их испытании необходимы уточненные параметры электродвигателей. Поэтому институт заинтересован в программном комплексе для диагностики асинхронных электродвигателей. При первой возможности предполагается приобретение программного комплекса с использованием научных работ Калинова А.П. Особый интерес представляет программный комплекс с использованием преобразователя частоты с широтно-импульсной модуляцией.

Первый зам. Председателя правления ОАО Украинский НИИ силовой электроники
«Преобразователь», д.т.н., профессор
П.Д. Андриенко

Ткачук Василь Іванович

Запропонована теорія оцінки технічного стану та енергоефективності роботи асинхронних електродвигунів є актуальною. Нові підходи у ідентифікації електромагнітних та енергетичних параметрів АД на основі рівнянь балансу складових гармонік миттєвої потужності на джерелі живлення та елементах схем заміщення з урахуванням нелінійностей представляють наукову новизну.

Розроблений метод діагностики та оцінювання поточного технічного стану АД за аналізом частотного спектру та інтегральних характеристик споживаної трифазним АД потужності є, без сумніву, ефективним.

Вважаю, що робота Калінова А.П. заслуговує на присудження премії Президента України для молодих вчених.
Бажаю автору успішного продовження досліджень за цією тематикою та плідних успіхів в роботі.

Ткачук Василь Іванович,
доктор технічних наук, професор,
завідувач кафедри Електричних машин і апаратів
Національного університету "Львівська політехніка"