Аннотация
В данной статье рассматривается идентификация параметров Т-образной схемы замещения асинхронного двигателя с ко-роткозамкнутым ротором с использованием заранее обученной нейронной сети. Актуальность работы заключается в возможно-сти использования нейронной сети как инструмента для точной идентификации параметров Т-образной схемы замещения асин-хронных двигателей при диагностике неисправностей двигателя или его первичного ввода в эксплуатацию. Целью статьи является оценка точности идентификации параметров для дальнейшего её использования в качестве инструмента диагностики. Ис-пользованы методы машинного обучения (нейронные сети), теория электрических машин и электропривода, математическое моделирование переходных процессов, а также проведены эксперименты (опыты холостого хода и короткого замыкания) на испытательном стенде. За основу при обучении нейронной сети взяты данные асинхронных двигателей серии 4А в диапазоне мощностей от 90 Вт до 200 кВт. Разработанный подход с использованием обученной нейронной сети настроен на конкретные типы двигателей и позволяет идентифицировать параметры схемы замещения для последующего анализа и диагностики. В статье дано описание процесса идентификации параметров с помощью нейронной сети, описаны её архитектура, входные и выходные данные, а также параметры настройки, разработана методика проверки адекватности идентифицированных параметров путем математического моделирования переходных процессов, проведена оценка точности идентификации на реальном двигателе фирмы Siemens (не участвовавшем в обучении нейронной сети), выбрана оптимальная конфигурация нейронной сети по количеству нейронов в скрытом слое, сделаны выводы о точности и применимости нейронной сети как инструмента для иден-тификации параметров схемы замещения.
Ключевые слова
асинхронный двигатель, схема замещения, параметры двигателя, нейронная сеть, идентификация параметров
1. Конохов Д.В. Энергоэффективное прямое управление моментом асинхронных тяговых электродвигателей: дис. … канд. техн. наук. 05.09.03 / Конохов Дмитрий Влади-мирович. Брянск, 2018.
2. ГОСТ 11828-86. Машины электрические вращающиеся. Общие методы испытаний. Москва, 2003. 32 с.
3. Масандилов Л.Б., Кураев Н.М. Применение Т-образной схемы замещения для расчета статических характеристик и анализа энергетических режимов асинхронного двигателя // Вестник Московского энергетического ин-ститута. 2018. № 2. С. 80-86. doi: 10.24160/1993-6982-2018-2-80-86
4. Буньков Д.С. Обзор методов оценивания параметров схемы замещения асинхронной электрической машины для организации векторной системы управления // Элек-тротехнические и информационные комплексы и системы. 2021. №3-4. С. 24-38. doi:10.17122/199-5458-2021-17-3-24-38
5. Еремочкин С.Ю., Дорохов Д.В., Жуков А.А. К вопросу выбора достоверного метода расчета параметров схемы замещения асинхронного двигателя // Вестник НГИЭИ. 2022. №12(139). С. 43-53. doi: 10/244412/2227-9407-2022-12-43-53
6. Мугалимов Р.Г., Храмшин Р.Я., Мугалимова А.Р. Срав-нительный анализ методик расчета параметров электри-ческих схем замещения асинхронных двигателей // Электротехника: сетевой электронный научный журнал. 2016. Т. 3, № 1. С. 36-40.
7. Сивокобыленко В.Ф., Ткаченко С.Н., Деркачев С.В. Определение параметров схем замещения и характери-стик асинхронных двигателей // Электричество. 2014. № 10. С. 38-44.
8. Терёхин А.А., Даденков Д.А. Обзор способов идентифи-кации параметров асинхронного электропривода // Вест-ник Пермского национального исследовательского по-литехнического университета. Электротехника, инфор-мационные технологии, системы управления. 2017. № 22. С. 55-66.
9. Чернышов К.Н. Сравнительный анализ методов Online-идентификации параметров асинхронного двигателя // Информационные системы и технологии: материалы III Международной научно-технической интернет-конференции, Орел, 01 апреля–31 мая 2015 года. Орел: ООО «Стерх», 2015. С. 8.
10. Омельченко Е.Я., Лымарь А.Б. Идентификация парамет-ров схемы замещения асинхронных двигателей при по-мощи нейронных сетей // Электротехнические и инфор-мационные комплексы и системы. 2023. Т. 19. № 4. С. 31-44. doi: 10.17122/1999-5458-2023-19-4-31-44
11. Diwan R.D. Induction Motor Testing Using MATLAB/Simulink // International Research Journal of En-gineering and Technology (IRJET). 2021. No. 8(6). Pp. 1810-1815.
12. Computer-Aided Teaching Using MATLAB/Simulink for Enhancing an IM Course With Laboratory Tests / A. Ben-tounsi, H. Djeghloud, H. Benalla, T. Birem, H. Amiar // IEEE Transactions on Education. 2011. No. 54(3). Pp. 479-491. doi: 10.1109/TE.2010.2085046
13. Kucuk S., Ajder A. Analytical voltage drop calculations during direct on line motor starting: Solutions for industrial plants // Ain Shams Engineering Journal. 2022. No. 13(4). 101671. doi: 10.1016/j.asej.2021.101671
14. A Study on the Tolerance Band of Voltage Drop during Motor Startup for Refineries and Chemical Plants with Isolated Power Systems / H.-J. Shin, M.-Y. Cho, H.-I. Chun, J.-S. Kim // Journal of Electrical Engineering and Technology. 2017. No. 12(1). Pp. 486-493. doi: 10.5370/JEET.2017.12.1.486
15. Макаров В.Г. Идентификация параметров и токов ротора трехфазного асинхронного двигателя // Электротехниче-ские системы и комплексы. 2010. № 18. С. 173.
Лымарь А.Б., Омельченко Е.Я., Бочкарёв А.А. Ис-пользование нейронной сети для определения пара-метров схемы замещения асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором на испытательном стен-де // Электротехнические системы и комплексы. 2025. № 3(68). С. 29-34. https://doi.org/10.18503/2311-8318-2025-3(68)-29-34