Рассмотрены электромеханические свойства вентильного двигателя со звеном постоянного тока с возбуждением трехфазным переменным током низкой частоты.

Висвітлено тенденції розвитку та підходи до енергоощадження в електроприводі, а також особливості регулювання якісних показників електроенергії засобами силової перетворювальної техніки промислового електропривода. Розглянуто енергетичні властивості електропривода, а також особливості розрахунку потужності його роботи. Обгрунтовано вибір раціональних режимів роботи та експлуатації технологічних установок. Запропоновано енергоощадні системи регульованого електропривода змінного струму.

Освещены тенденции развития и подходы к энергосбережению в электроприводе, а также особенности регулирования качественных показателей электроэнергии средствами силовой преобразующей техники промышленного электропривода. Рассмотрены энергетические свойства электропривода, а также особенности расчета мощности его работы. Обоснован выбор рациональных режимов работы и эксплуатации технологических установок. Предложены энергосберегающие системы регулирующего электропривода переменного тока.

Висвітлено питання механіки та динаміки електропривода, його енергетичні властивості та теплові режими. Описано сучасні системи електропривода та способи регулювання координат, засоби силової перетворювальної техніки. Проаналізовано особливості керування енергоефективністю (енергоощадження) в електроприводі.

Освещены вопросы механики и динамики электропривода, его энергетические свойства и тепловые режимы. Описаны современные системы электропривода и способы регулирования координат, средства силовой преобразовательной техники. Проанализированы особенности управления энергоэффективностью (энергосбережения) в электроприводе.

Розглянуто питання підвищення підвищення енергоефективності електромеханічних систем (ЕМС) з асинхронними двигунами (АД). Запропоновано рішення, яке полягає в контролюванні у реальному часі енергоефективності ЕМС засобами функціонального діагностування, обслуговуванні за фактичним станом і безперервному захисті під час експлуатації. Математичний апарат діагностування поєднує методи аналізу миттєвих значень струмів і напруг АД, температури довкілля, дозволяє визначати енергетичний і технічний стан ЕМС і прогнозувати залишковий ресурс за методом спектрально-струмового аналізу, що надає можливість завчасного виявлення механічних ушкоджень двигуна та пов'язаного з ним механізму. Розроблено програмно-апаратні засоби діагностування енергоефективності ЕМС з АД - моделі, методики, алгоритми, програми та схемно-технічні рішення, що враховують дію експлуатаційних впливів - якість напруги живлення, режим навантаження та температуру довкілля.

Розглянуто питання підвищення рівня енергоефективності електромеханічних систем з асинхронними двигунами. Запропоновано рішення, яке полягає в контролюванні у реальному часі енергоефективності електромеханічних систем засобами функціонального діагностування, обслуговуванні за фактичним станом та безперервному захисті під час експлуатації.

Рассмотрен вопрос повышения энергоэффективности электромеханических систем с асинхронными двигателями. Предложено решение, заключающееся в контроле в реальном времени энергоэффективности электромеханических систем средствами, функционального диагностирования, обслуживании по фактическому состоянию и непрерывной защите во время эксплуатации.

The article is devoted to the question to increasing of energy efficiency exploitation of electromechаnical systems with asynchronous motors. Considered the current state of the problem. The offered solution is to monitor real-time energy efficiency of electromechenical systems with facilities of functional diagnostic, servicing actual state and continuous protection during exploitation.

Розглянуто особливості реалізації концепції Smart Grid за кордоном. Наведено науково-технічні досягнення спеціалістів Національного технічного університету України "Київський політехнічний інститут" у сфері інтелектуалізації електроенергетики. Охарактеризовано основні напрямки побудови Smart систем як однієї із основних складових сталого розвитку енергетики.

Розглянуто питання розробки технічних засобів функціонального діагностування енергоефективності електромеханічних систем. Запропоновано принципи побудови і структурні схеми систем функціонального діагностування, а також мобільний програмно-апаратний комплекс МАК, який дозволяє автоматизувати процес діагностування.

Розглянуто питання визначення технічного стану електромеханічних систем з асинхронними двигунами за допомогою показника відносної зношеності ізоляції та аналізу складників втрат, які доцільно застосовувати в системах функціонального діагностування.

Наведено алгоритм, методику і модель розрахунків статичних характеристик та енергетичних параметрів енергоспоживання й енерговикористання синхронного електродвигуна.

Розглянуто питання розробки засобів функціонального діагностування енергоефективності електромеханічних систем. Основними причинами низької енергоефективності електромеханічних систем та виникнення аварій є відхилення від номінальних режимів експлуатації, неврахування впливу якості напруги живлення та режиму навантаження, недостатній обсяг інформації про їх технічний стан, несвоєчасне виявлення й усунення дефектів устаткування, неякісний ремонт. Робота електропривода за таких умов призводить до значних втрат, зниження коефіцієнта корисної дії та коефіцієнта потужності. Для підвищення рівня енергоефективності електромеханічних систем запропоновано мобільний програмно-апаратний комплекс.

Наведено модель діагностування енергоефективності синхронного електропривода, що має ієрархічну структуру й складається з п'яти блоків. У першому визначаються первинні діагностичні ознаки двигуна, такі як частота, діюче значення напруги та струму, коефіцієнт завантаження; у другому - показники якості електроенергії: відхилення та несинусоїдальність напруги, відхилення частоти, у третьому визначаються параметри енергоспоживання: повна, активна, реактивна потужності, коефіцієнт потужності та потужність спотворень; у четвертому - параметри схеми заміщення; у п'ятому - параметри енерговикористання, тобто всі втрати потужності у двигуні й втрати енергії за час циклу, та будується залежність коефіцієнта корисної дії від коефіцієнтів завантаження й потужності.

Наведено моделі діагностування параметрів схеми заміщення і робочих параметрів асинхронних двигунів (АД), а також результати дослідження впливу зниження якості напруги живлення (відхилення та несиметрія напруги, відхилення частоти) на енергетичні характеристики АД нової промислової серії 5А.

Досліджено 2 віртуальні моделі електропривода з вентильим двигуном для електронавантажувача у середовищі MATLAB: перша - з підпорядкованим керуванням та двома регуляторами швидкості та струму, друга - з регулятором на основі фаззі-нейронної мережі. Показано, що для електронавантажувача найбільш доцільним є застосування кенрування з фаззі-нейронною мережею, яка має кращі динамічні показники та задовольняє вимоги енергоефективності.

Проведено порівняльний аналіз електроприводів електронавантажувачів з різними типами електродвигунів (постійного струму, асинхронним, синхронним з постійними магнітами). Показано, що за масогабаритними показниками та ККД найбільш перспективним є електропривод з синхронним двигуном з постійними магнітами. Проаналізовано способи керування вентильним двигуном і вибрано енергоефективний, який полягає у підтриманні сталої величини кута запасу і перетворювача на мінімальному рівні. За допомогою 2-х моделей досліджено електропривод за схемою вентильного двигуна у середовищі MATLAB та встановлено кращу за високими динамічними й енергетичними показниками - з ПІ-регулятором швидкості з нечіткою логікою.

Наведено методику функціонального діагностування енергоефективності, процесів енергоспоживання й енерговикористання асинхронного електропривода, а також результати аналітичної перевірки методики для асинхронних двигунів нової промислової серії 5А.

Відповідно до європейських директив і стандартів стосовно підвищення рівня енергоефективності відоме твердження енергоменеджменту - "Не можеш вимірювати - не можеш керувати" - означає, що визначення енергетичних індикаторів є основою енергетичного менеджменту. Таким чином, засоби діагностичного аудиту, які забезпечують контроль рівня енергетичної ефективності споживачів шляхом моніторингу енергетичних індикаторів, є необхідним елементом сучасної системи енергетичного менеджменту. Такі засоби, розроблені відповідно до принципів сучасних smart-технологій, надають змогу реалізувати на підприємстві систему енергоменеджменту відповідно до стандарту ISO 50001:2011.

Наведено модель діагностування параметрів процесу енерговикористання асинхронного електропривода, а також результати дослідження впливу величини механічного навантаження та зниження якості напруги живлення на енергетичні характеристики асинхронних двигунів нової промислової серії 5А.

Наведено спосіб керування вентильним двигуном, який забезпечує енергоефективну роботу привода у разі зміни навантаження і частоти обертання. Для досягнення високої якості регулювання вентильного двигуна в динамічних режимах запропоновано трирівневий ПІ регулятор з fuzzy logic. Виконано дослідження привода з використанням програмного забезпечення Simulink. Одержано результати для змінного моменту навантаження.

Наведено модель діагностування параметрів процесу енергоспоживання асинхронного електропривода, а також результати дослідження впливу величини механічного навантаження та зниження якості напруги живлення на енергетичні характеристики асинхронних двигунів нової промислової серії 5А.

Зазначено, що засоби діагностики енергоефективності, які забезпечують контроль рівня енергетичної ефективності споживачів шляхом моніторингу енергетичних індикаторів, є необхідним елементом сучасної системи енергетичного менеджменту. Такі засоби, розроблені відповідно до принципів сучасних smart-технологій, дозволяють реалізувати на підприємстві систему енергоменеджменту відповідно до стандарту ISO 50001:2011.

Отмечено, что средства диагностики энергоэффективности, обеспечивающие контроль уровня энергетической эффективности потребителей путем мониторинга энергетических индикаторов, являются необходимым элементом современной системы энергетического менеджмента. Такие средства, разработанные в соответствии с принципами современных smart-технологий, позволяют реализовать на предприятии систему энергоменеджмента в соответствии со стандартом ISO 50001:2011.

Diagnostic efficiency, providing control of energy efficiency energy consumers by monitoring indicators is an essential element of modern energy management system. These remedies are designed according to the principles of modern smart-technologies, the company will implement energy management system according to the standard ISO 50001:2011.