Пускові процеси потужних електроприводів створюють значний вплив на техніко-економічні показники підприємства, що пов’язано зі значним збільшенням ресурсних витрат у пускових режимах. Складний, багатовекторний характер впливу, що чиниться пусковими процесами, зумовив відсутність теоретичних розробок, присвячених керуванню пусковими процесами й апаратної реалізації пускових пристроїв, які оптимізують пускові процеси потужних електроприводів.
Універсальним технічним рішенням, що дозволяє впливати на ресурсні витрати пускових процесів, є використання пускових пристроїв електроприводів, параметри і режим роботи яких впливають на технічний ресурс обладнання всіх видів, на періодичність планових ремонтів, унеможливлює нераціональне енергоспоживання.
Дисертаційна робота присвячена розв’язанню актуальної науково-практичної проблеми створення наукового підґрунтя для оптимізації енергетичної ефективності процесів пуску потужних електроприводів з використанням операційного аналізу комплексу ресурсних витрат і сукупного результату процесу пуску, що забезпечить можливість структурної та параметричної оптимізації пускових комплексів і систем за критерієм ефективності процесу пуску.
У дисертації розглянуто фізичні засади прискореного зношування у пускових режимах, установлено, що найзначнішими складовими ресурсних витрат процесу пуску є споживання електроенергії, технічний ресурс електромеханічного обладнання та додаткові економічні ризики, пов'язані з порушеннями роботи через локальне зниження якості напруги живлення.
У дисертаційній роботі ефективність процесу пуску розглядається як кібернетична категорія, яка визначається співвідношенням ресурсних витрат і отриманого сукупного результату, а також тривалістю процесу пуску. Обґрунтовано необхідність розвитку сучасних математичних моделей електромеханічних систем до рівня ресурсної моделі, яка має визначати ресурсні витрати та створений корисний сукупний результат пускового процесу, а також його тривалість.
У дисертації розв’язано завдання створення математичних моделей визначення кількісних характеристик енергоспоживання, зношування обладнання та додаткових економічних ризиків за значеннями технічних змінних стану в процесі запуску.
Для агрегування всіх типів ресурсних витрат в один клас застосовано систему співставних одиниць. Математичним моделюванням встановлено, що для розглянутих типів електроприводів збільшення тривалості пуску супроводжується збільшенням енергоспоживання та зменшенням зношування електромеханічного обладнання, а залежність інтегральної оцінки ресурсних витрат процесу пуску має екстремальний характер.
Уперше розроблено критерій ефективності процесу пуску, який визначається відношенням квадрата експертної оцінки кінетичної енергії за вирахуванням експертних оцінок спожитої електроенергії, зношування устаткування та додаткових економічних ризиків на момент завершення процесу пуску до добутку експертних оцінок кінетичної енергії та зношування обладнання на квадрат тривалості процесу пуску.
Установлено, що залежність показника ефективності процесу пуску для електроприводів різних типів від впливу керування. має єдиний максимум, який визначає найкращий час пуску електропривода.
Сформульовано оптимізаційне завдання керування пуском потужних електроприводів як однокритеріальне одновимірне завдання з безперервними типом значень та обмеженнями впливу керування. Запропоновано структуру пошукової екстремальної системи керування процесом пуску потужних електроприводів за критерієм його ефективності.
Розроблено методику вибору електромеханічного обладнання систем керованого пуску на підставі порівняльного аналізу показника ефективності.
У дисертації встановлено, що запропонований показник ефективності збігається з керуванням за швидкодією і за мінімумом втрат і має ширшу сферу застосування.
Виконано дослідження впливу ймовірнісних процесів на визначення показника ефективності пуску, отримано аналітичні вирази для визначення математичного очікування та дисперсії показника ефективності пуску, щільності розподілу й інтегральної функції розподілу показника ефективності пуску.
З метою підвищення швидкодії пошукової системи керування процесом пуску за критерієм його ефективності у дисертаційній роботі було розвинуто метод динамічної ідентифікації активного опору електродвигунів змінного струму. Уперше отримано вираз для обчислення активного опору фази електродвигуна змінного струму як відношення середнього значення інтегральної функції напруги до середнього значення інтегральної функції струму.
Основні теоретичні результати, отримані в дисертаційній роботі, перевірені на створених математичних моделях та експериментально.
Ключові слова: керований пуск, операційний підхід, ресурсна модель, прискорене зношування, додаткові економічні ризики, показник ефективності, ідентифікація активного опору.
