Наглядные градусы
Инженеры концерна Siemens разработали виртуальные датчики для больших электродвигателей, помогающие лучше контролировать их состояние, избегая лишних простоев энергетического оборудования.
Не секрет, что мощные электродвигатели в процессе запуска сильно нагреваются, особенно если они подключены к электросети напрямик, то есть без частотных преобразователей. Именно поэтому, например, электродвигатели газокомпрессорных установок нельзя часто перезапускать - нужно делать перерывы, иначе температура ротора в отдельных точках может достигать 800 °C, что чревато разрушением его материалов.
Установить датчики на роторах невозможно, поэтому инженеры ищут способы косвенной оценки температуры их элементов. Для этого используются внешние датчики, графики электрической нагрузки двигателей и сложные математические модели, используемые при разработке энергетического оборудования.
До недавних пор эти модели были чрезмерно громоздки для того, чтобы можно было в реальном времени вычислять текущие температурные параметры, но инженеры Siemens Corporate Technology - исследовательского подразделения концерна - смогли упростить алгоритмы без существенной потери точности расчётов. Вычислительная нагрузка при моделировании сократилась примерно в 1000 раз.
Разработанная программа снабжена системой дополненной реальности, которая позволяет визуализировать температуры внутренних элементов оборудования в виде различных цветов. С помощью этой программы оператор установки может отслеживать текущие температуры элементов электропривода, прогнозировать их изменения и, в частности, решать, приведёт ли повторный запуск установки к перегреву её электродвигателя. Не выжидая положенных по регламентам перерывов между перезапусками, предприятие сэкономит на эксплуатационных расходах.
Для демонстрации возможностей системы в Siemens Corporate Technology создана настольная установка «мотор - генератор» (см. фото).