INTELLIGENT SYSTEM FOR CONTROL, MANAGEMENT AND PROTECTION OF THE EXTRUDER DRIVE MOTOR

Authors

DOI:

https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2025.4.1.9

Keywords:

intelligent system, reliability, preventive protection, electric motor, extruder

Abstract

The article presents the development of an intelligent system for monitoring, controlling and protecting asynchronous electric motors, in particular the drive of the main working element (screw) of the extruder, which operates in difficult operating conditions with significant dynamic load fluctuations throughout the entire technological cycle. The proposed system provides adaptive adjustment of the operating modes of the electric drive in accordance with periodic changes in the technological load, and is also capable of continuously measuring and monitoring controlled electrical parameters (current, voltage, frequency, winding and housing temperature, torque) to assess the technical condition of the electric motor during operation and timely detection of pre-emergency situations that may lead to failure. Implementing this approach increases the reliability of electric motor protection, helps reduce operational losses, increase energy efficiency, and extend their service life. The developed intelligent system for monitoring, control and protection of asynchronous electric motors, considered on the example of the drive of the main working body of an extruder for the production of feed mixtures and food products, is based on the implementation of innovative solutions and the implementation of information technology concepts, intelligent data analysis and technical diagnostic methods. This system, thanks to the implementation of artificial intelligence algorithms and mathematical models, provides analysis of trends in parameter changes and, in addition to continuous control and monitoring of real controlled parameters, is capable of assessing emergency situations, respond to them in a timely manner and transmit relevant information to the functional blocks of the highest level of management. The proposed intelligent system combines elements of traditional automation with analytical data processing algorithms and modern methods of technical condition diagnostics, which provides a comprehensive assessment of the reliable operation of electrical machines in the process of performing specified functions. The implementation of the proposed intelligent system ensures not only the effective operation of the electric drive, but also contributes to the transition of automation of the extrusion technological process to a higher level, which confirms the practical significance and relevance of the research conducted.

References

Осипенко В.І., Ситник О.О., Некоз О.І., Філімонова Н.В. Обґрунтування шляхів технічного і технологічного вдосконалення екструдерів. Вісник Хмельницького національного університету, 2011. № 1. С. 66-73.

Купін А. І., Кузнєцов Д. І. Інформаційна технологія для групової діагностики асинхронних електродвигунів на основі спектральних характеристик та інтелектуальної класифікації. Монографія. Кривий Ріг: Видавець ФОП Чернявський Д. О., 2016. 200 с.

Чорна О.А., Чорний О.П., Курляк П.О., Калінін Д.П., Костанда О.І. Система діагностики асинхронних двигунів на основі клієнт-серверної технології та розподіленої СКБД MySQL Cluster. Вісник Кременчуцького національного університету імені Михайла Остроградського, 2023. Вип. 2 (139). С. 94-101.

Поліщук А.О. Розробка конструкції шнекового екструдера 3D-принтера, що використовує гранули або подрібнені частки полімеру в якості вихідної сировини. Технології та інжиніринг, 2023. № 5(16). С. 33-48.

Самойчук К.О., Самохвал В.А. Дослідження роботи шнекового прес-екструдера в парі з багатосекційним пристроєм формування паливних брикетів. Науковий вісник Таврійського державного агротехнологічного університету, 2025. Вип. 15. Т. 1. С. 114-120.

Самойчук К.О., Самохвал В.А. Дослідження роботи шнекового прес-екструдера в парі з багатосекційним пристроєм формування паливних брикетів. Науковий вісник Таврійського державного агротехнологічного університету, 2025. Вип. 15. Т. 1. С. 114-120.

Лакосіна А.О., Широкова А.Г. Сучасне застосування частотно-регульованого асинхронного електроприводу. Сучасний стан та перспективи розвитку електротехнічних систем: матеріали ІV Всеукраїнської науково-практичної інтернет-конференції пам’яті В.В. Овчарова (Мелітополь, 04 – 18 листопада 2021 р.). Мелітополь: ТДАТУ, 2021. С. 81-82.

Губаревич О.В., Голубєва С.М. Аналіз методів діагностики технічного стану ізоляції асинхронних двигунів. Всеукраїнський науковий збірник «Наукові праці Донецького національного технічного університету». Серія «Електротехніка і енергетика, 2019. С. 55-63.

Куценко Ю.М. Дослідження нагріву приводних електродвигунів вальцьового станка лінії виробництва борошна. Техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація, 2014. Вип. 27. С. 321-328.

Павленко Т.П., Шавкун В.М., Петренко В.М. Шляхи підвищення експлуатаційної надійності електродвигунів рухомого складу електричного транспорту. Східно-Європейський журнал передових технологій. Харків, 2015. Вип. 6/10 ( 78 ).

ДСТУ EN 60204-1:2015 Безпечність машин електрообладнання машин, частина 1. Загальні вимоги (EN60204-1:2006; А1:2009; АС:2010, IDT).

Смірнов В.І. Аналіз необхідності автоматизації й автоматичного управління двигуном. «Комп’ютерно-інтегровані технології автоматизації технологічних процесів на транспорті та у виробництві»: матеріали Всеукраїнської науково-практичної конференції здобувачів вищої освіти і молодих учених (20.11.2024, Харків, КІТ-2024). Харків: ХНАДУ, 2024. С. 54-58.

Шавкун В.М., Ліньков В.В. Аналіз сучасних методів діагностики технічного стану асинхронних двигунів. Комунальне господарство міст: наук.-техн. зб. ХНАМГ.: електрична інженерія, 2019. Вип. 151. Т. 5. С. 2-12.

Демішонкова С.А., Демішонков Я.В., Кулік Т.І. Функціональна діагностика параметрів трифазного асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором. Вісник Київського національного університету технологій та дизайну, 2019. № 4 (136). С. 66-76.

Published

2025-12-31