Підвищення ефективності та надійності електродвигуна на основі інтелектуальної системи діагностики та адаптивного керування

Abstract

UA: У статті розглянуто проблему підвищення ефективності та надійності асинхронного електро-двигуна приводу головного робочого органу екструдера в умовах змінного технологічного навантаження. Проаналізовано аналіз методів контролю, діагностування та керування електроприводами. Запропоновано інтелектуальну систему діагностування та адаптивного керування електродвигуном приводу екструдера, яка забезпечує комплексний підхід до аналітичного оцінювання технічного стану, прогнозування розвитку дефектів, оптимізації режимів роботи та запобігання аварійним ситуаціям на основі багатоканального вимірювання, цифрової обробки сигналів і інтелектуальних методів аналізу. Ця система є комплексом апаратно-програмних модулів, що взаємодіють у реальному часі з електродвигуном, датчиками відповідних технологічних параметрів та операторським інтерфейсом. На відміну від існуючих методів діагностування технічного стану та систем адаптивного керування, які здебільшого не забезпечують переходу від реактивного технічного обслуговування до проактивного, запропонована інтелектуальна система характеризується значно вищим рівнем функціональності, інформаційної насиченості, адаптивності та здатністю до самодіагностики. Використання такої системи не лише підвищує надійність, енергоефективність і довговічність електродвигуна, але й сприяє стабільності технологічного процесу, зниженню енергетичних витрат та зменшенню обсягу регламентного технічного обслуговування. Дана інтелектуальна система діагностування і адаптивного керування електродвигуном дозволяє своєчасно визначати аномалії, аналізувати темп зростання температури ізоляції та прогнозувати момент досягнення критичних значень, що суттєво знижує ймовірність відмови електродвигуна та підвищує надійність технологічного процесу в цілому. Використання запропонованої інтелектуальної системи дає можливість технологічні лінії екструдування кормових сумішей і харчових продуктів перевести від концепції роботи за встановленим режимом до принципів Smart-систем з виконавчими функціями автоматичного адаптування та самодіагностування. Для екструдерів цей перехід є особливо важливим, оскільки їх продуктивність, стабільність параметрів кінцевого продукту та енергоефективність значною мірою залежать від рівня автоматизації електроприводу. /// EN: The article considers the problem of increasing the efficiency and reliability of the asynchronous electric motor driving the main working body of the extruder under conditions of variable technological load. The analysis of methods of control, diagnostics and management of electric drives is analyzed. An intelligent system for diagnosing and adaptive control of the extruder drive motor has been proposed, which provides a comprehensive approach to analytical assessment of the technical condition, prediction of the development of defects, optimization of operating modes and prevention of emergency situations based on multi-channel measurement, digital signal processing and intelligent analysis methods. This system is a complex of hardware and software modules that interact in real time with the electric motor, sensors of the corresponding technological parameters, and the operator interface. Unlike existing methods of diagnosing technical condition and adaptive control systems, which mostly do not provide a transition from reactive to proactive maintenance, The proposed intelligent system is characterized by a significantly higher level of functionality, information richness, adaptability, and the ability to self-diagnose. Using such a system not only increases the reliability, energy efficiency, and durability of the electric motor, but also contributes to the stability of the technological process, reduced energy costs, and reduced routine maintenance. This intelligent system of diagnostics and adaptive control of the electric motor allows you to timely identify anomalies, analyze the rate of increase in insulation temperature and predict the moment when critical values are reached, which significantly reduces the probability of electric motor failure and increases the reliability of the technological process as a whole. The use of the proposed intelligent system makes it possible to transfer technological lines for the extrusion of feed mixtures and food products from the concept of operating according to a set mode to the principles of Smart systems with executive functions of automatic adaptation and self-diagnosis. For extruders, this transition is especially important, since their productivity, stability of final product parameters, and energy efficiency depend largely on the level of automation of the electric drive.