Исследование влияния эксплуатационных факторов на работу электрических машин, эксплуатируемых в АПК

• Автор: Мухамадуллин, Ильшат Мансурович
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 124 с. : ил

Глава 3. СТРУКТУРА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА

ИЗМЕНЕНИЯ СРОКА СЛУЖБЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

МАШИН

3.1. Адекватность параметров математической модели

3.2. Идентификация модели и оценка параметров с учетом специфики эксплуатации

3.3. Структура параметров модели определения остаточного срока службы изоляции

3.4. Оценка характеристик доверительного интервала

методики расчета

Выводы по главе

Глава 4. РАСЧЕТ И АНАЛИЗ ПАРАМЕТРОВ ОСТАТОЧНОГО СРОКА СЛУЖБЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

4.1. Методика ускоренного определения остаточного срока службы электрических машин

4.2. Проведение экспериментальных испытаний и выработка рекомендаций
4.3 Разработка алгоритмов и компьютерных программ для расчета остаточного срока службы электрических
машин
Выводы по главе
Глава 5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список литературы
Приложения
ВВЕДЕНИЕ
Электропотребители агропромышленного комплекса (АПК) являются третьим по величине потребителем электроэнергии [24]. В системе АПК в эксплуатации находится около 30 млн. электрических двигателей [93].
На протяжении многих лет электровооруженность предприятий агропромышленного комплекса развивалась экстенсивным путем, т.е. за счет увеличения общего количества электрических машин. Так же не обращалось особое внимание на необходимость постоянного совершенствования эксплуатационных мероприятий параллельно с процессом внедрения нового электрооборудования. На сегодняшний день по количеству аварийно вышедших из строя электрических двигателей АПК занимает одно из лидирующих мест среди других отраслей народного хозяйства, это обусловлено в первую очередь спецификой эксплуатации. На предприятиях АПК ежегодно выходят из строя около 20% электродвигателей, что приводит к нарушению производственного процесса, и как следствие, к увеличению себестоимости продукции или её потере. По данным [103] материальные потери от поломок электродвигателей на предприятиях АПК составляют 450 млн. рублей в год. В связи с этим остро стоит проблема повышения надежности системы обслуживания и системы планово-предупредительных ремонтов электрических машин, эксплуатируемых в АПК.
Решение этой проблемы невозможно без создания научно обоснованной системы контроля и диагностики электрооборудования. Для этого необходимо создание комплексной методики, которая позволит учитывать многообразие факторов, влияющих на работу электрических машин в процессе эксплуатации, возможность применения средств диагностики, внедрение современных защитных средств и математически прогнозировать срок службы электрооборудования.
Работа посвящена разработке методики определения остаточного срока службы изоляции электродвигателей на основе математической модели, характеризующей процесс старения изоляции в зависимости от условий эксплуатации и режимов работы в АПК.
На защиту выносятся следующие положения:
- математическая модель определения остаточного срока службы электрических машин в зависимости от факторов условий эксплуатации и режимов работы электрических машин;
- модель ускоренного определения остаточного срока службы электрических машин;
- алгоритм и методика проведения расчетов остаточного срока службы и пересмотра сроков проведения текущих ремонтов электрических машин.
Научной основой при решении поставленных задач явились основные положения теории электрических машин и электрических материалов, теории систем и теории случайных процессов, математический аппарат теории оптимального оценивания, а также методы математической статистики и теории вероятностей.
Научная новизна работы заключается в том, что предложена новая математическая зависимость, характеризующая остаточный срок службы изоляции электрических машин, от воздействия факторов окружающей среды и режимов работы в системе АПК с учетом влияния изменений параметров модели в процессе всего срока эксплуатации.
Практической ценностью работы является разработанная методика ускоренного определения полного и остаточного срока службы изоляции электродвигателей с учетом состояния изоляции на реальный момент времени, режимов работы двигателя и условий его эксплуатации. Данная методика позволяет научно обоснованно планировать сроки замены электродвигателей новыми и уточнять сроки проведения плановопредупредительных ремонтов.

представлено в виде линейного фильтра О, на вход которого поступает “белый шум” о>т - последовательность независимых нормально распределенных случайных величин с нулевым средним и дисперсией
ашт •
Функцией передачи этого фильтра является оператор авторегрессии - проинтегрированного скользящего среднего (АРПСС) порядка ( р,с1д), а для сезонных перемен, от которых изменяется сопротивление изоляции в течение всего периода эксплуатации, модель определяется набором сезонных параметров (Р, Ц О).
В общем виде модель АРПСС выглядит так:
ФР{гуг>р(Г)^у, = 0,(2)©е(2>г (1.14)
где 5 - параметр сезонности;
ФрФр - сезонный порядка Р и несезонный порядка р операторы авторегрессии;
0О в„ - сезонный порядка О и несезонный порядка q операторы скользящего среднего;
2 - оператор сдвига назад, 2тУт = Ут_т;
V - разностный оператор, - УТ - ¥т_ц = (1 -2)¥х
Ц 9 - порядки сезонного и несезонного разностного оператора.
Определение порядков разности (9£>), а также порядков операторов авторегрессии (р, Р) и скользящего среднего (д, О) осуществляется на основе анализа автокорреляционных и частных автокорреляционных функций [11].
Для идентификации модели определяется логарифмическая функция правдоподобия, которая по причине унимодальности в достаточно