Електромеханічні системи електрогідравлічних комплексів відносяться до складних енергоємних об’єктів, де електропривод, насоси, запірну арматуру, трубопровідну мережу необхідно розглядати як взаємозв’язані системи, режим роботи яких залежить від змінного в часі графіка водоспоживання. Електромеханічні системи електрогідравлічних комплексів утворюють складний силовий канал передачі, перетворення й споживання енергії, де енергетичні змінні (електрична потужність, механічна, гідравлічна) дають фактичну характеристику процесу перетворення енергії, що протікає, й дозволяють виконати оцінку енергоефективності силового каналу як у стаціонарних, так і в нестаціонарних режимах роботи.
Дисертаційна робота присвячена розв’язанню актуальної науково-практичної проблеми розробки ефективних електромеханічних систем електрогідравлічних комплексів на основі моніторингу енергопроцесів у всіх елементах силового каналу, які дозволяють забезпечити своєчасне діагностування позаштатних ситуацій і підвищення керованості в технологічних й аварійних режимах роботи.
У дисертації отримала подальший розвиток теорія аналізу режимів роботи електромеханічних систем електрогідравлічних комплексів із різними схемами включення насосів на трубопровідну мережу, яка відрізняється застосуванням еквівалентних електричних схем заміщення та математичного опису чотириквадрантних характеристик регульованого за частотою обертання насосного агрегату. Це надало можливість визначити характеристики насосних агрегатів, допустимі діапазони зміни частоти обертання насоса й обгрунтувати вибір системи регульованого електроприводу.
Вперше запропоновано метод підвищення керованості електромеханічних систем електрогідравлічних комплексів, що характеризується використанням оборотних режимів роботи гідравлічних й електричних машин насосних агрегатів при зміні напрямку частоти обертання та реверсі рідини в разі аварійного вимкнення електроенергії. Отримані аналітичні вирази для визначення нижньої межі зміни частоти обертання насоса, при досягненні якої є можливість переведення гідромашини в турбінний режим роботи. Показано, що альтернативним варіантом підвищення керованості є використання систем активного регулювання параметрів насосних установок на базі гідротурбінних або оборотних гідромашин.
У дисертації отримала подальший розвиток теорія аналізу енергопроцесів в електромеханічних комплексах, яка відрізняється систематизацією підходів щодо декомпозиції часової функції миттєвої потужності несинусоїдальних сигналів в різноманітних схемних рішеннях і режимах. Це дозволило отримати показники процесів енергоперетворення на базі середньоквадратичних оцінок складових миттєвої потужності, як більш повних й інформативних порівняно з існуючими інтегральними оцінками енергопроцесів.
Вперше теоретично обгрунтовано використання коефіцієнта пропускної здатності енергетичного каналу під час моніторингу енергопроцесів в електромеханічному комплексі, який базується на середньоквадратичних значеннях миттєвої потужності між джерелом і споживачем, що дозволило врахувати різноманітність структури і процесів енергоперетворення, які протікають в каналі передачі потужності споживачеві.
Вперше розроблений метод оцінки енергетичної керованості електромеханічних систем електрогідравлічного комплексу, який базується на гармонічному аналізі процесів енергоперетворення у всіх ланках силового каналу. Для порівняльного оцінювання процесів енергоперетворення в різних динамічних режимах запропонований коефіцієнт енергокерованості на базі середньоквадратичних значень потужності, що дозволило на основі моніторингу енергопроцесів відслідковувати появу змінних складових потужності, які призводять до небезпечних за динамічними навантаженнями нестаціонарних режимів.
У дисертації розроблено енергетичні моделі електромеханічних систем електрогідравлічних комплексів на базі рівнянь енергобалансу часової функції миттєвої потужності для всіх елементів силового каналу. Це дозволило виконати оцінку енергокерованості в аварійних режимах роботи й обгрунтувати вибір способу підвищення ефективності і зниження аварійності в гідротранспортних системах.
Вперше розроблено метод діагностування аварійних режимів електромеханічних систем електрогідравлічних комплексів на основі моніторингу енергетичних процесів в складі частотно-регульованого електроприводу насоса, що базується на аналізі похідних миттєвої потужності та її амплітудно-частотних характеристик, що надало можливість ідентифікувати нестаціонарний режим та сформувати комплекс організаційних і технічних заходів щодо запобігання розвитку аварійного режиму.
Основні теоретичні результати, отримані в дисертаційній роботі, перевірені на створених математичних моделях та експериментально.
