СИСТЕМА ЗАХИСТУ ТА МОНІТОРИНГУ АСИНХРОННОГО ДВИГУНА З ФУНКЦІЄЮ АВАРІЙНОГО ВІДКЛЮЧЕННЯ

Анотація

У статті розглянуто питання підвищення надійності, енергоефективності та ресурсоощадності роботи трифазних асинхронних електродвигунів шляхом розробки та впровадження інтегрованої системи захисту і моніторингу з функцією аварійного відключення. Актуальність теми зумовлена високим рівнем відмов електродвигунів у промисловому секторі, особливо в умовах агропромислового комплексу, де щорічно виходить з ладу до 25 % парку електроприводів, здебільшого при неповному навантаженні (40–60 % від номінального).Запропоновано концепцію побудови автоматизованої системи, яка базується на безперервному контролі ключових експлуатаційних параметрів: фазних струмів, температури обмоток статора та частоти обертання ротора. Система не лише фіксує критичні відхилення в роботі двигуна, але й здатна ініціювати аварійне відключення та передати інформацію до SCADA-системи вищого рівня керування. У центрі діагностичної моделі – два інформативні показники: коефіцієнт втрат активної енергії (kпе), який відображає енерговитрати двигуна в умовах відхилення від номінального режиму, та коефіцієнт витрати ресурсу ізоляції (kвр), що враховує теплове старіння ізоляційної системи.У ході дослідження проведено моделювання різних режимів навантаження та впливу температури навколишнього середовища на ресурс ізоляції електродвигуна типу 4А100S2У3. Показано, що підвищення температури з 20 °C до 40 °C при незмінному навантаженні спричиняє зростання коефіцієнта витрати ресурсу ізоляції з 0,19 до 0,7. Це вказує на суттєве прискорення процесів теплового старіння і підтверджує важливість термоконтролю в умовах експлуатації. Результати дослідження демонструють доцільність впровадження системи моніторингу, яка дозволяє у реальному часі оцінювати технічний стан електродвигуна, прогнозувати залишковий ресурс ізоляції та своєчасно приймати рішення щодо обслуговування чи зупинки приводу. Запропонований підхід сприяє зменшенню аварійності, підвищенню енергоефективності виробничих процесів і забезпеченню сталого функціонування електроприводних систем.