25.12.2025

УДК 621.31

Суринский Д.О., Савчук И.В., Фараносов В.В., Моторин И.А..

Прогнозирование эксплуатационной надежности электродвигателей предприятий АПК Тюменской области на основе вероятностной модели их технического состояния

В статье рассматривается актуальная проблема обеспечения эксплуатационной надежности асинхронных электродвигателей (ЭД), используемых на предприятиях агропромышленного комплекса (АПК) Тюменской области. Выявлены ключевые факторы, влияющие на техническое состояние изоляции ЭД: климатические условия (температура, влажность), агрессивность среды, режимы работы и уровень износа. На основе анализа существующих подходов показано, что детерминированные модели не обеспечивают достаточной точности прогнозирования остаточного ресурса в условиях стохастической внешней среды. Предложена вероятностная математическая модель, учитывающая случайный характер влияющих параметров и позволяющая прогнозировать остаточный ресурс ЭД с заданной вероятностью отказа. Модель основана на использовании универсальных семейств распределений Пирсона и Джонсона, а также метода анализа сингулярного спектра (АСС) для обработки временных рядов. Проведена экспериментальная проверка модели на выборке из 214 двигателей мощностью от 2,2 до 7,5 кВт. Средняя относительная погрешность прогноза составила 8%, что подтверждает адекватность модели. Разработана методика определения остаточного ресурса и соответствующее программное обеспечение. Рассчитана экономическая эффективность внедрения методики: в расчёте на один электродвигатель она составляет 3049,45 руб., или 17,82% по сравнению с традиционными методами технического обслуживания.

Ключевые слова: ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ НАДЕЖНОСТЬ, ОСТАТОЧНЫЙ РЕСУРС, ВЕРОЯТНОСТНАЯ МОДЕЛЬ, ИЗОЛЯЦИЯ, АПК, ПРОГНОЗИРОВАНИЕ, СИНГУЛЯРНЫЙ СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ, РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПИРСОНА И ДЖОНСОНА, ГОСТ

        Текст статьи