Registration Number
0826U000639, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
17-03-2026
popup.evolution
o
Title
Development of components of information and measuring systems for controlling rotating units of hydrogenerators
Author
Serhii A. Zakusylo,
popup.head Yevhen O. Zaitsev
popup.opponent Volodymyr Eremenko
popup.opponent Vadym V. Shkarupylo
popup.review Pavlo I. Bortshov
popup.review Iryna Brahynets
popup.rada
Institute of Electrodynamics of the National Academy of Sciences of Ukraine
Description
Дисертаційну роботу присвячено розв’язанню актуального науково-прикладного завдання, пов’язаного з підвищенням точності, достовірності та інформаційної ефективності інформаційно-вимірювальних систем контролю обертових вузлів потужних гідрогенераторів. Надійна експлуатація гідроагрегатів в умовах тривалої роботи, змінних навантажень і впливу факторів внутрішнього середовища вимагає застосування сучасних сенсорних засобів, адекватних математичних моделей і алгоритмів обробки контрольно-діагностичної інформації в реальному масштабі часу.
Метою дисертаційної роботи є розробка та вдосконалення компонентів отримання, обробки і передавання контрольно-діагностичної інформації, які забезпечують підвищення точності інформаційно-вимірювальних систем контролю обертових вузлів гідрогенераторів з урахуванням впливу температури та вологості робочого середовища на результати вимірювання їх кінематичних характеристик.
Об’єктом дослідження є процес контролю технічного стану обертових вузлів потужного генеруючого обладнання електростанцій на основі вимірювання та аналізу контрольно-діагностичних сигналів, зокрема радіального биття вала і повітряного проміжку, що формуються під час експлуатації гідрогенераторів. Предметом дослідження є моделі та технічні засоби реалізації компонентів інформаційно-вимірювальних систем контролю технічного стану низькообертових вузлів потужних гідрогенераторів.
У роботі виконано аналітичний огляд сучасного стану та проблематики контролю і діагностування обертових вузлів гідрогенераторів, проаналізовано основні методи та засоби контролю, їх функціональні можливості, переваги й обмеження, а також типові дефекти та їх вплив на технічний стан агрегатів. Обґрунтовано доцільність застосування спеціалізованих систем контролю з вимірювальними компонентами, інваріантними до впливу внутрішнього середовища, та необхідність підвищення інформативності і завадостійкості вимірювальних засобів відповідно до міжнародних стандартів.
Запропоновано удосконалену структуру інформаційно-вимірювальної системи контролю обертових вузлів, що базується на мультифізичній сенсорній інфраструктурі з використанням ємнісних, вібраційних, електромагнітних, температурних і гігрометричних сенсорів. Розроблено інформаційно-вимірювальний канал контролю повітряного проміжку, принципи його синхронізації з обертанням ротора та організацію детермінованого обміну даними в реальному масштабі часу. Обґрунтовано застосування диференційного ємнісного сенсора, інваріантного до впливу температури і вологості, а також використання безпровідної технології LoRaWAN для завадостійкого передавання даних.
Розроблено математичні моделі та алгоритми обробки сигналів сенсорів кінематичних характеристик обертових вузлів з урахуванням стохастичної природи їх формування, нелінійностей, шумових складових і впливу параметрів робочого середовища. Запропоновано методи визначення просторового зміщення вала та побудови годографа руху центра ротора на основі даних ортогонально розташованих сенсорів, що підвищує інформативність діагностики та достовірність оцінювання технічного стану.
Виконано технічну реалізацію та експериментальну перевірку розроблених компонентів інформаційно-вимірювальної системи на випробувально-демонстраційному стенді та на діючому гідроагрегаті. Результати експериментів підтвердили адекватність математичних моделей, ефективність алгоритмів температурно-вологісної компенсації та практичну придатність запропонованих технічних рішень. Розбіжність результатів вимірювань зі штатними засобами не перевищила 0,8 %.
Практичне значення роботи полягає у впровадженні розроблених технічних і програмних рішень у виробничу практику, що забезпечує підвищення точності вимірювання повітряного проміжку та достовірності діагностування технічного стану обертових вузлів гідрогенераторів.
Registration Date
2026-03-23
popup.nrat_date
2026-03-23 / 2026-07-02
