Реферат з теми випускної роботи

Розробка методики та алгоритмів статистичного контролю та діагностики стану електричних двигунів в розподіленій АСУ ТП

Зміст

Актуальність

У теперішній час на виробництвах широко використовується складне силове обладнання, що вимагає постійного контролю для запобігання аварійних ситуацій. Вартість його ремонту і простою на багато вище, ніж вартість систем, які можуть запобігти аварії або суттєво зменшити завдані збитки. Застосування сучасних обчислювальних систем дозволяє вирішувати завдання різного характеру пов'язані з моніторингом параметрів контрольованих об'єктів, оптимізувати режими роботи, визначати оптимальні умови експлуатації, прогнозувати розвиток стану обладнання.

Найбільш поширеними силовими механізмами є електричні двигуни. У реальних умовах виробництва, вони сильно схильні до зносу з-за тяжких умов експлуатації. Для контролю параметрів електродвигуна використовуються автономні пристрої контролю та захисту АЗД, АЗД-К, КОРД.У, розроблені ТОВ НВП АМІ [1].

Апарат захисту електродвигунів АЗД забезпечує захист двигуна при наступних аварійних ситуаціях:

• не завершився пуску
• технологічних перевантаженнях;
• заклинюванні (перекиданні);
• обриві фази живлення.

Апарати контролю роботи та захисту електродвигунів КОРД.У в залежності від виконуваних функцій має кілька варіантів виконання:

• КОРД.У1 - для захисту двигуна при перекиданні і пуску;
• КОРД.У2 - для захисту двигуна при технологічних перевантаженнях;
• КОРД.У3 - поєднує функції КОРД.У1 і КОРД.У2;
• КОРД.У4 - виконує функції КОРД.У3 і додатково максимально-струмовий захист.

Апарат захисту електродвигунів на базі мікроконтролера АЗД-К забезпечує виконання розширених функцій у порівнянні з АЗД. Завдяки використанню мікроконтролера з'явилася можливість реалізувати нові функції і більш гнучкі алгоритми контролю і захисту двигунів. Нижче перераховані функції захисту електродвигуна, що виконуються пристроєм, при виникненні різних ситуацій:

• пуску;
• технологічних перевантаженнях;
• заклинюванні (перекиданні);
• неповнофазному режимі роботи (АЗД-К 2)
• обриві фази живлення (АЗД-К 2) (спрацьовування апарату при зникненні струму в одній або двох фазах);
• втрати продуктивності («сухого ходу» насоса);
• перегрів;
• зниження опору ізоляції на землю (при роботі з датчиком витоку на землю типу ДУЗ1).
• Апарат з допомогою підключення зовнішнього пристрою індикації, дозволяє візуалізувати деякі параметри двигуна.

Однак такі пристрої не дозволяють здійснювати автоматизований і оперативний контроль стану електричного двигуна з робочого місця оператора. Крім того, не передбачена можливість одержання й зберігання інформації про умови експлуатації та стан двигунів протягом тривалого періоду, що не дозволяє визначати тенденцію зносу і прогнозувати залишковий ресурс. Зі збільшенням кількості двигунів істотно зростає складність контролю.

Мета і завдання роботи

Метою даної роботи є вирішення завдань визначення тенденції зносу і прогнозу залишкового ресурсу двигуна, здійснення постійного контролю, зберігання станів і умов експлуатації протягом тривалого часу. Вирішення проблеми підвищення ефективності експлуатації електричних двигунів можливо за допомогою пропонованої автоматизованої системи управління (АСУ) структура якої представлена на рис 1.

Завдання, які потрібно вирішити в ході магістерської роботи, є:

• Контроль стану двигуна
• Методика та алгоритми діагностики на основі статистичних даних
• Методика та алгоритми прогнозування результатів на основі статистичних даних
• Створення практичної реалізації серверної частини АСУ ТП

Передбачувана наукова новизна та планована практична цінність

Наукова новизна:

• Запропоновано загальний підхід до реалізації типової системи
• Розроблено методику та алгоритми діагностики стану
• Розроблено методику та алгоритми статистичного контролю
• Проведена порівняльна оцінка існуючих алгоритмів захисту і діагностики електродвигунів

Практична цінність: Розробка алгоритмів діагностування технічного стану двигунів і створення розподіленої АСУ ТП дозволяє за рахунок своєчасного виявлення виникаючих дефектів у процесі експлуатації, мінімізувати витрати, пов'язані з виходом з ладу електродвигунів, а також здійснити перехід від планово-попереджувальних ремонтів до системи обслуговування за станом.

Результати магістерської роботи

У даній роботі будуть розглянуті два методи захисту електродвигуна: енергетичний (контроль напруги, контроль струму, контроль температури двигуна) та статистичний (збирання та зберігання енергійно характеристик, прогнозування зміни енергетичних характеристик, діагностика стану)

Ці два методи дають надійний захист електродвигуна від аварій, а також можуть вказати на порушення його умов експлуатації. Енергетичний метод буде виконуватись оперативно, а статистичний почне працювати, тільки при накопиченні достатньої кількості вхідної інформації.

Висновок

У результаті проведеної на даний момент роботи, створено теоретичну модель системи збору інформації та контроль електродвигуна у виробничих умовах. Подальшій доробці та поглибленню підлягає питання протоколів транспортного рівня передачі даних у проектованому варіанті мережі. На даний момент близька до завершення теоретична модель інтелектуальної системи захисту трифазного електродвигуна. Більшість поставлених для досягнення мети завдань теоретично дозволені, проте потребують лабораторних і експериментальних перевірках.

Список використаної літератури

• Аппараты защиты и контроля электродвигателей http://azd.ami.ua
• Ласкутов А. Релейная защита электродвигателей
• Божкова С.Обнаружение неисправностей в электрических сетях.
• Томас Кюгельштадт. Защита узлов шин от переходных процессов. http://i.cmpnet.com/industrialcontroldesignline/2009/..Nodes.pdf
• Техническая коллекция Schneider Electric. Руководство по организации сети Modbus. – 2007 www.schneider-electric.ru.
• Яшкардин В. RS-485 рекомендованный стандарт электрических характеристик генераторов и приемников для использования в балансных многоточечных системах. – 2009 www.softelectro.ru.
• Гребченко Н.В., Сидоренко А.А., Бельчев И.В., Метод определения параметров изоляции присоединений электродвигателей, имеющих статическую и динамическую несимметрию // Наукові праці Донецького нац. тех. університету Серія: Електротехніка і енергетика, випуск 9(128): Донецьк: ДВНЗ «ДонНТУ». - 2009. - c. 58-65.
• Ульянов С.А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах. – М.: Энергия, 1970. – 520 с.
• Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов. – СПб., Питер, 2002. - 608 с. ил.
• Метод ударных импульсов SPM для диагностики условий работы и состояния подшипников качения

Примітка

При написанні даного реферату випускна робота магістра ще не завершена. Дата остаточного завершення роботи: 1 грудня 2011 Повний текст роботи та матеріали по темі роботи можуть бути отримані у автора або його наукового керівника після зазначеної дати.