Ключові слова
енергоефективність
класи IE3–IE5
коефіцієнт навантаження
коефіцієнт корисної дії
технічний моніторинг
експлуатаційні бар'єри
модернізація парку АД
Як цитувати
Анотація
У статті виконано комплексний аналіз сучасного стану та ефективності використання наявного промислового парку асинхронних двигунів, які є головними споживачами електричної енергії в індустріальному секторі України. Висвітлено системні проблеми їхньої експлуатації: критичну питому вагу морально та фізично застарілого обладнання, високий рівень аварійності, хронічне недовантаження машин через закладені при проєктуванні надлишкові запаси потужності, а також відсутність безперервного моніторингу технічного стану. Обґрунтовано стратегічну актуальність підвищення енергоефективності електромеханічного обладнання в умовах дефіциту енергоресурсів. Доведено доцільність комплексного підходу до модернізації, що передбачає як поетапну цільову заміну зношених агрегатів на сучасні ефективні аналоги високих класів енергозбереження (IE3, IE4 та IE5), так і оптимізацію умов їхньої роботи з урахуванням показників якості електроенергії та надійності систем електропостачання. Особливу увагу приділено систематизації стримуючих чинників. Виявлено інституційні, соціально-психологічні та кадрові бар'єри, зокрема низьку вмотивованість менеджменту підприємств через відсутність прямої відповідальності за енергоефективність. Відзначено гострий дефіцит кваліфікованих фахівців із діагностики та налаштування сучасного регульованого електропривода. Окреслено нормативно-правові обмеження, пов'язані з відсутністю цільової державної програми модернізації наявного в Україні парку двигунів, а також дієвих державних економічних стимулів для бізнесу. На науково-методичному рівні розглянуто проблему інструментального оцінювання фактичного коефіцієнта навантаження та коефіцієнта корисної дії двигунів безпосередньо в умовах виробництва без демонтажу. На конкретному практичному прикладі проілюстровано ризик ухвалення помилкових експлуатаційних рішень у разі використання чинних спрощених методів розрахунку базових робочих параметрів. Бібл. 14, рисунок.
Посилання
Kovalenko M., Tkachuk I., Kovalenko I., Perepelytsia O., Kryshnov O., and Titov Ye. Improving the efficiency of induction motors. Kharkiv Polytechnic Institute (KPI) Gazette. Series: Problems of Improving Electrical Machines and Apparatus. Theory and Practice. 2024. No. 1 (11). Рp. 41–45. DOI: https://doi.org/10.20998/2079-3944.2024.1.08.
2. Zakladnyi O. O. Determination of emergency modes of electric motors by means of modern systems for diagnosing their condition. Energy: Economics, Technologies, Ecology. 2022. No. 1. Pp. 96–104. DOI: https://doi.org/10.20535/1813-5420.1.2022.259240.
3. Tolmachov S. T., Ilchenko O. V. Improving the energy efficiency of induction motors in Ukraine: State, opportunities and prospects. Bulletin of Kryvyi Rih National University: Collection of Scientific Papers. 2023. Vol. 56. Pp. 133–139. DOI: https://doi.org/10.31721/2306-5451-2023-1-56-133-139.
4. Commission Regulation (EU) 2019/1781 of 1 October 2019 laying down ecodesign requirements for electric motors and variable speed drives pursuant to Directive 2009/125/EC of the European Parliament and of the Council, amending Regulation (EC) No 641/2009 and repealing Regulation (EC) No 640/2009 (Text with EEA relevance), Official Journal of the European Union, L 272. 2019. Pp. 74–94. URL: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX%3A32019R1781&utm_source=chatgpt.com.
5. On approval of the Technical Regulation regarding ecodesign requirements for electric motors. Cabinet of Ministers of Ukraine Resolution No. 157, Feb. 27. 2019. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/157-2019-%D0%BF#Text
6. On approval of the Technical Regulation regarding ecodesign requirements for electric motors and variable speed drives. Cabinet of Ministers of Ukraine Resolution No. 844, July 23. 2024. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/844-2024-%D0%BF#Text
7. Rotating Electrical Machines - Part 2-1: Standard Methods for Determining Losses and Efficiency from Tests (Excluding Machines for Traction Vehicles) (IEC 60034-2-1:2014, IDT), DSTU IEC 60034-2-1:2019. Kyiv: Ukrainian Research and Training Center for Standardization, Certification and Quality Problems (DSTU "UkrNDNC"). 2019. URL: https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=83537.
8. Datum Electronics. Temporary torque & shaft power measurement kit. (Online). Available: datum-electronics.com. URL: https://datum-electronics.com/product/shaft-power-measurement-kits/.
9. Popovych O. M., Holovan I. V. Refining the determination of the induction motor torque under magnetic circuit modes in the saturated region. Technical Electrodynamics. 2022. No. 6. Pp. 26–32. 1. DOI: https://doi.org/10.15407/techned2022.06.026.
10. Faiz J., Ebrahimpour H., Pillay P. Influence of unbalanced voltage supply on efficiency of three-phase squirrel-cage induction motor and economic analysis. Energy Conversion and Management. 2006. Vol. 47. No. 3. Pp. 289–302. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enconman.2005.04.009 .
11. Quispe E. C., López I. D., Ferreira F. J. T. E., Sousa V. Unbalanced voltages impacts on the energy performance of induction motors. International Journal of Electrical and Computer Engineering. 2018. Vol. 8. No. 3. Pp. 1412–1422. DOI: https://doi.org/10.11591/ijece.v8i3.pp1412-1422.
12. Göztaş M., Çunkaş M. In-situ efficiency estimation of induction motors under unbalanced voltages using heuristic optimization algorithms. Journal of King Saud University – Engineering Sciences. 2026. DOI: https://doi.org/10.1007/s44444-026-00106-1.
13. Laadjal K., Amaral A. M. R., Sahraoui M., Cardoso A. J. M. Machine learning based method for impedance estimation and unbalance supply voltage detection in induction motors. Sensors. 2023. Vol. 23. No. DOI: https://doi.org/10.3390/s23187989.
14. Anindhito M. D., Suharjito. Prediction of remaining useful life and downtime of induction motors with supervised machine learning. Applied Computer Science. 2025. Vol. 21. No. 3. Pp. 72–86. DOI: https://doi.org/10.35784/acs_7299.
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Авторське право (c) 2026 С.Т. Толмачов, О.В. Ільченко