Розроблено інформаційну технологію оцінки та прогнозування станів електромеханічних пристроїв, що базується на застосуванні математичних моделей функціонування та штучних нейронних мереж. Запропоновано метод побудови бази знань засобами моделювання стану електромеханічних пристроїв на підставі параметрів, що легко піддаються вимірюванню: струмів магнітних обмоток, швидкості механічного руху. Створено нейромережеві технології діагностики вібраційних процесів асинхронних моторів з використанням математичних моделей та бази знань про стани електромеханічних пристроїв. Одержано оцінки поперечно-крутильних коливань асинхронного електромотора з урахуванням нерівномірності повітряного проміжку, сил одностороннього магнітного притягання, податливості опор ротора. Розроблено засоби прогнозу стану цього типу пристроїв.

Представлены результаты проверки адекватности графического метода определения конечной температуры нагрева при испытаниях современных асинхронных двигателей.

Вперше розроблено метод автоматичного формування гармонічного складу випробувальної напруги, який оптимізує дискретний спектр миттєвої потужності за рахунок використання налаштованої нечіткої системи, що дозволяє підвищити ефективність і точність визначення параметрів схеми заміщення асинхронних двигунів (АД) за методом енергетичного балансу. Удосконалено комп'ютерну нечітку систему прийняття рішень щодо керування динамічним навантажувальним струмом АД, яка відрізняється автоматичним налаштуванням до тестованого екземпляру та визначенням втрат на основі аналізу повного балансу миттєвої потужності, що забезпечує стійкість перехідних процесів і відповідність режимів динамічного і статичного навантажень. Набула подальшого розвитку інформаційна технологія ідентифікації типу двигуна на основі аналізу відеозображень з декількох ракурсів, яка відрізняється використанням адаптивної зміни яскравості точок зображень і відділення областей, що містять об'єкт, від довільного фону, та дозволяє створити метод автоматизованого пошуку довідникових геометричних розмірів АД і визначення початкових налаштувань системи керування випробуваннями. Удосконалено інформаційну технологію керування післяремонтними випробуваннями АД, яка відрізняється формуванням полігармонічного живлення й аналізом миттєвих енергетичних процесів з використанням нечітких експертних систем, що дозволяє автоматизувати та підвищити ефективність випробувань.

Досліджено електромагнітні віброзбуджувальні сили в асинхронних двигунах (АД) з ушкодженим ротором на основі польових математичних моделей та розроблено науково-методичне забезпечення для систем вібраційного контролю технічного стану та діагностики ушкоджень роторів потужних АД. Розроблено нові польові математичні моделі АД, які дозволяють моделювати реальні сигнали датчиків віброприскорення за різних видів ушкодження ротора, та два нові методи: метод сумарних електромагнітних вібрацій та метод аналізу змін спектру сигналу датчика віброприскорення, а також різні методики й алгоритми. Із використанням розроблених математичних моделей досліджено сигнали датчиків вібрації за різних видів ушкодження ротора АД: обривах стержнів і сегментів короткозамикальних кілець короткозамкненої обмотки ротора, статичному та динамічному ексцентриситетах ротора. На прикладі двох потужних АД для систем вібраційного контролю та діагностики побудовано інформаційні бази знань, які містять в собі упорядковану систему правил діагностики та таблиці діагностичних коефіцієнтів з систематичними даними щодо ушкоджень даних АД.

У відділі моделювання машин змінного струму Інституту електродинаміки НАН України у 2014 р. досліджено особливості залежностей струмів, напруг, втрат і ковзання від навантаження асинхронного двигуна за різної кількості замкнених витків обмотки статора. Розглянуто вплив виткових замикань обмотки статора на розподіл і величину магнітної індукції в зубцях у зоні дефекту та за межами її залежно від навантаження. Запропоновано для ідентифікації дефектів ефективні чутливі діагностичні параметри та процедури. Виявлено області навантажень асинхронного двигуна, коли коефіцієнти чутливості набувають максимальних значень.

Досліджено характеристики методу діагностики асинхронних двигунів (АД), що базується на аналізі величини електромагнітного моменту, який необхідний для початку руху ротора. Величина пускового моменту змінюється внаслідок появи ушкоджень двигуна. Запропонований метод при забезпеченні достатньої достовірності дозволяє діагностувати будь-який АД простими штатними вимірювальними засобами і не потребує спеціальної підготовки персоналу. Для цього потрібно проводити порівняльний аналіз величин напруги живлення, при якій починається рух ротора, відповідно для ушкодженого і неушкодженого АД. Розглянуто два основних випадки ушкодження - короткі замикання обмотки статора і обриви стержнів короткозамкненої обмотки ротора. Показано, що в цих випадках зміна пускового моменту (напруги пуску) відбувається по-різному: при коротких замиканнях статора пусковий момент зменшується (потрібна для запуску напруга збільшується), а при розриві стержнів ротора - навпаки. Шляхом математичного моделювання на прикладах АД потужністю 1,7 - 200 кВт показана висока чутливість запропонованого методу діагностики, що сприяє його широкому впровадженню.

Визначення крутного моменту, що розвивається асинхронним двигуном, має важливе значення для покращення показників використання електроенергії. Це завдання може бути вирішене за умови надійної ідентифікації величини активного опору статора асинхронного двигуна. Для визначення активного опору статора найбільш прийнятним є метод, заснований на вимірюванні й подальшій обробці фазних напруг і струмів у процесі запуску асинхронного двигуна. Доведено працездатність запропонованого методу на математичній моделі. Точність активного опору статора за результатами математичного моделювання склала 0,26 %. Досліджено можливість заміни ідеальної інтегруючої ланки еквівалентною аперіодичною ланкою з елементом транспортного запізнювання при інтегруванні синусоїдальних сигналів. Показано, що активний опір статора може бути обчислено як відношення постійної складової інтегральної функції напруги до постійної складової інтегральної функції тока. Визначення постійної складової інтегрального сигналу напруги живлення зводиться до відшукання амплітуди й початкової фази інтегрування сигналу напруги, а визначення постійної складової інтегрального сигналу струму статора - до відшукання параметрів аперіодичної складової пускового струму статора. Виконано експериментальні дослідження запропонованого методу визначення активного опору статора за лабораторних умов. Точність активного опору статора за результатами математичного моделювання склала 7,8 %. Точність активного опору може бути підвищена шляхом попередньої фільтрації виміряних сигналів струму та напруги, уточнення теоретичних уявлень про форму аперіодичної складової струму статора, підвищення точності визначення параметрів аперіодичної складової струму статора за експериментальними даними.

Активное сопротивление ротора, которое является одним из основных электромагнитных параметров асинхронного двигателя, представляет собой сложную функцию от тока ротора. Изменение активного сопротивления ротора связано с эффектом вытеснения тока. Предложен подход к определению параметров двигателя с учетом эффекта вытеснения тока в роторе в виде зависимости активного сопротивления ротора от тока. Для определения параметров асинхронных двигателей предложено использовать энергетический метод, в соответствии с которым составляется система идентификационных уравнений баланса составляющих мгновенной мощности. Система идентификационных уравнений формируется в соответствии с принятой схемой замещения, в которой учитывается зависимость активного сопротивления ротора от тока ротора. Предложен вариант получения необходимого гармонического состава сигналов напряжения и тока при питании асинхронного двигателя от накопителей энергии. Показано, что предложенный подход позволяет с достаточной точностью идентифицировать электромагнитные параметры асинхронного двигателя с учетом эффекта вытеснения тока в роторе.