ПІДВИЩЕННЯ НАДІЙНОСТІ МОДЕЛЮВАННЯ РОБОТИ АСИНХРОННОГО ДВИГУНА НА ОСНОВІ АДАПТИВНОГО ПІДХОДУ (Сучасні Проблеми Металургії, 2025)
Дослідження присвячене підвищенню надійності моделювання роботи асинхронних двигунів під час розв'язання техніко-економічних завдань, пов'язаних із вибором систем захисту електроприводів, що працюють у промислових електричних мережах зі зниженою якістю електроенергії. Наявність напругових асиметрій, гармонічних спотворень та інших проблем якості електроенергії в цехових мережах істотно впливає на ефективність роботи і тривалість служби асинхронних двигунів, збільшуючи втрати енергії та витрати на технічне обслуговування. У статті запропоновано енергетико-економічну модель, яка дозволяє проводити обчислювальні експерименти з метою визначення оптимальних технічних рішень для поліпшення якості енергопостачання. Ключовим елементом моделі є система генерації та контролю параметрів лінійних напруг, яка забезпечує відповідність змодельованих сигналів їх статистичним закономірностям, що спостерігаються у реальних умовах роботи промислових підприємств. Вперше впроваджено адаптивні алгоритми для безперервної та одночасної оцінки середніх значень, дисперсій, автокореляційних і взаємокореляційних функцій гармонік напруги. Наведено математичні вирази для корекції цих характеристик у процесі накопичення інформації. Запропоновано структурні схеми систем керування для аналогового та цифрового моделювання процесів зміни напруги, що дозволяють здійснювати моніторинг достовірності отриманих даних у реальному часі. Отримані результати моделювання були верифіковані за допомогою перевірки статистичних гіпотез щодо середніх значень і дисперсій гармонік напруги. Експериментальні дослідження проводилися у прокатному цеху №1 ПАТ "Дніпроспецсталь", де функціонування потужних напівпровідникових перетворювачів спричиняє значні спотворення напруги в цехових мережах. Результати досліджень підтвердили адекватність запропонованого підходу до моделювання та його придатність для обґрунтування економічно ефективних рішень щодо поліпшення якості електроенергії. Робота робить вагомий внесок у підвищення енергоефективності промислових підприємств, надаючи методичну основу для достовірного моделювання роботи асинхронних двигунів в умовах спотвореної якості енергопостачання. Запропонований підхід дозволяє істотно скоротити витрати і тривалість експериментальних досліджень за рахунок заміни їх на валідоване обчислювальне моделювання. Окрім цього, розроблена система адаптивного керування забезпечує мінімізацію накопичення похибок у процесі чисельного моделювання та підвищення точності аналізу складних електротехнічних систем. Проведене дослідження підкреслює важливість комплексного підходу до врахування реальних умов роботи електроприймачів у процесі створення моделей для оптимізації енергоспоживання та забезпечення надійності електроприводів у промислових мережах.
Keywords: Асинхронний двигун; електричні мережі; лінійні напруги; засоби захисту; економічна модель; електрична енергія