ДОСЛІДЖЕННЯ ПОШКОДЖЕНЬ АСИНХРОННИХ ДВИГУНІВ 0,4 КВ
INVESTIGATION OF DAMAGE TO 0.4 KV ASYNCHRONOUS MOTORS
Сторінки: 188-195. Номер: №5, 2020 (289)
Автори:
О.Є. РУБАНЕНКО, А.А. ВИДМИШ
Вінницький національний аграрний університет
O. RUBANENKO, A. VIDMISH
Vinnytsia National Agrarian University
DOI: https://www.doi.org/10.31891/2307-5732-2020-289-5-188-195
Рецензія/Peer review : 05.11.2020 р.
Надрукована/Printed : 27.11.2020 р.
Анотація мовою оригіналу
В статті проаналізовані особливості експлуатації електричних двигунів (ЕД) на підприємствах агропереробних підприємствах України. Звертається увага на те, що біля 95 % електричних двигунів цих підприємств складають трифазні та однофазні асинхронні двигуни з коротко замкнутим ротором на клас напруги 380/220В. ЕД експлуатуються в складних умовах підвищеної вологості, запиленості, перепадів температур, частих пусків, перевантажень і т. п. Прикладами є експлуатація ЕД на пунктах первинної обробки зерна, на тваринницьких фермах і комплексах, під час виробництва цукру та етанолу. Це створює передумови передчасного пошкодження ЕД. В умовах широкої автоматизації технологічних процесів впроваджуються системи online моніторингу технічного стану (ТС) ЕД. Це сучасні мікропроцесорні системи. Їх програмне забезпечення реалізує складні та інформативні алгоритми визначення поточного стану ЕД на основі аналізу поточних значень діагностичних параметрів. Однак, поточні значення не всіх діагностичних параметрів ЕД відомі на момент визначення ТС. Тому застосовуються їх прогнозні значення. Авторами запропоновано оцінювати поточний ТС ЕД аналізуючи значення коефіцієнта його залишкового ресурсу. Значення цих коефіцієнтів змінюються від 1в.о. (двигун справний) до 0в.о. (двигун несправний). На прикладі, показано застосування програмного забезпечення, а саме, Anfis редактор додатку Fuzzy Logic Tool Box пакету прикладних програм Matlab для створення математичної моделі коефіцієнта залишкового ресурсу ЕД. Зазначається, що похибка навчання моделі, яка ґрунтується на 582 розглянутих варіантах сполучень діагностичних параметрів та відповідних їм значеннях залишкового ресурсу ЕД, не перевищує 0,00288 в.о. (0,2%), а на тестовій виборці (4,1%).
Ключові слова: електричний двигун, технічний стан, діагностування, пошкодження, статор, ротор, нейро-нечітке моделювання, коефіцієнт залишкового ресурсу, функція належності.
Розширена анотація англійською мовою
The article analyzes the features of operation of electric motors (ED) at the enterprises of agro-processing enterprises of Ukraine. Attention is drawn to the fact that about 95% of electric motors of these enterprises are three-phase and single-phase asynchronous motors with a short-circuited rotor for voltage class 380 / 220V. ED are operated in difficult conditions of high humidity, dust, temperature changes, frequent starts, overloads, etc. Examples are the operation of ED at primary grain processing points, on livestock farms and complexes, during the production of sugar and ethanol. This creates the preconditions for premature ED damage. In the conditions of wide automation of technological processes systems of online monitoring of a technical condition (TS) ED are introduced. These are modern microprocessor systems. Their software implements complex and informative algorithms for determining the current state of ED based on the analysis of current values of diagnostic parameters. However, the current values of not all diagnostic parameters of ED are known at the time of determination of the vehicle. Therefore, their predictive values are used. The authors propose to evaluate the current vehicle ED by analyzing the value of the coefficient of its residual resource. The values of these coefficients vary from 1v.o. (engine working) up to 0v.o. (engine defective). The example shows the application of the software, namely, Anfis editor of the Fuzzy Logic Tool Box application of the Matlab application package to create a mathematical model of the residual resource factor ED. It is noted that the learning error of the model, which is based on 582 considered variants of combinations of diagnostic parameters and the corresponding values of the residual resource of the ED, does not exceed 0.00288 USD. (0.2%), and in the test sample (4.1%).
Key words: electric motor, technical condition, diagnostics, damage, stator, rotor, neuro-fuzzy modeling, residual life factor, membership function.
References
- Kaletnik G. M. Perspekty`vy` pidvy`shhennya energety`chnoyi avtonomiyi pidpry`yemstv APK v ramkax vy`konannya energety`chnoyi strategiyi Ukrayiny` / G. M. Kaletnik // Visny`k agrarnoyi nauky` Pry`chornomor’ya. – 2019. – Vy`p. 4. – S. 90-98.
- Petro Lezhniuk, Vyacheslav Komar, Serhii Kravchuk, Volodymyr Netrebskiy, Vladyslav Lesko. Optimal Integration of Photoelectric Stations in Electric Networks. – LAP LAMBERT Academic Publishing, 2019. – 209 p.
- Gun`ko I. O. Analiz programny`x zasobiv dlya modelyuvannya rezhy`miv roboty` elektry`chny`x sy`stem / I. O. Gun`ko // Herald of Khmelnytskyi National University. – 2020. – – S. 138-141.
- Buslavets O. A. Evaluation and increase of load capacity of on-load tap changing transformers for improvement of their regulating possibilities / O. A. Buslavets, P. D. Lezhniuk, O. Y. Rubanenko. // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. −2015. − No.#2/8(74). – P. 35–41.
- Tkachenko A. A. Razrabotka ustrojstva dy`agnosty`rovany`ya obryvov y` mezhvy`tkovyx zamykany`j v statornyx obmotkax asy`nxronnyx dvy`gatelej / A. A. Tkachenko, V. A. Konovalov, S. V. Lagunenkov // Visny`k Donbas`koyi derzhavnoyi mashy`nobudivnoyi akademiyi. – 2012. – # 4. – S. 76-81.
- Rubanenko O. Ye. Vply`v vibraciyi kontaktiv na podal`shu robotu vy`sokovol`tny`x vy`my`kachiv / O. Ye. Rubanenko, S.My`senko, O. O. Rubanenko // Vibraciyi v texnici ta texnologiyax. – 2013. – # 1. – S. 72-76.
- Rubanenko Olexander. Determination of optimal transformation ratios of power system transformers in conditions of incomplete information regarding the values of diagnostic parameters / Olexander Rubanenko, Oleg Kazmiruk, Valentyna Bandura, Victor Matvijchuk, Olena Rubanenko //Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. – 2017. – # 4/3(88). – P. 66-79.
- Pry`chy`ny osnovnyx ney`spravnostej dvy`gatelya: elektronny`j resurs. / Alexey // InfoElectrik. – 26.06.2016. – S. 76-81. Rezhy`m dostupu: http://infoelectrik.ru/elektrodvigateli/osnovnye-neispravnosti-dvigatelya.html.
- Kruglova T.N. Pry`chy`ny osnovnyx ney`spravnostej dvy`gatelya: elektronny`j resurs. / T. N. Kruglova, Y`. V. Yaroshenko, N.Rabotalov, M. A. Mel`ny`kov // Vysokovol`tnye y`zmery`tel`nye kompleksy y` sy`stemy. Rezhy`m dostupu: http://www.viks.su/blog/kompleksnaya-diagnostika-moshchnyh-elektrodvigateley
- Subhasis Nandi. Condition monitoring and fault diagnosis of electrical motors − a review / Subhasis Nandi, Hamid A. Toliyat, Xiaodong Li // IEEE transactions on energy conversion. −2005. –December. − Vol. 20. − No. 4. − P. 719-729.
- Rubanenko O. Y. A Planning of the experiment for the defining of the technical state of the transformer by using amplitude-frequency characteristi / O. Y. Rubanenko, O. O. Rubanenko, M.O. Hryshchuk // Przeglad elektrotechniczny. −2020. − No. 3. − P. 119-124.
- Kosty`n V. N. Montazh y` эkspluatacy`ya oborudovany`ya sy`stem эlektrosnabzheny`ya: Ucheb. posoby`e. − SPb.: SZTU, 2004 − 184 s.
