Программный продукт для расчета и оптимизации себестоимости трудовых и материальных затрат на модернизацию асинхронных двигателей с повышением их класса энергоэффективности

Для создания энергоэффективных электродвигателей разработаны математические модели, алгоритм и программа для расчета и оптимизации стоимости капитального ремонта асинхронных электродвигателей с повышением класса энергоэффективности по стандарту IEG60034-30. Методика основана на учете технологических операций ремонта и модернизации асинхронных двигателей. Рассматриваются технологические операции традиционного ремонта и технологические операции ремонта с повышением класса энергоэффективности асинхронных двигателей. Посходит поиск "критического пути" ремонта и модернизации.

Цель-минимизация затрат на проведение ремонта и модернизации асинхронного двигателя. Задачи:
1.Разработка математических моделей затрат трудовых и материальных ресурсов на выполнение технологических операций ремонта.
2.Разработка программного комплекса для расчета и оптимизации себестоимости капитального ремонта ТАД, создание ЭАД.
3.Разработка алгоритма и программы, позволяющие осуществлять оптимизацию по заданным критериям, с учетом условий и ограничений на модернизацию АД в ЭАД.

Повышение класса энергоэффективности АД в европейских странах достигается путем увеличением массы активных материалов – электротехнической стали, меди и алюминия. В работе высокий класс энергоэффективности ЭАД достигается за счет перераспределения массы меди одной трехфазной обмотки статора на две трехфазные обмотки и применения малогабаритного компенсирующего устройства – трехфазного конденсатора регламентированной емкости. Однако на создание ЭАД требуются дополнительные ресурсы – трудовые и материальные. 

Для решения поставленной задачи будут использованы следующие методы:

• метод сетевого планирования;
• система линейных уравнений для описаний трудовых и материальных затрат;

Сформулированные задачи решены с учетом следующих исходных данных: тип двигателя, мощность, скорость вращения, вид обмотки, форма паза, размеры магнитной системы статора, число выводных концов обмоток статора и другие; заданными исходными данными являются: штатное расписание электроремонтного участка, стоимость рабочего времени специалиста, средняя длительность выполнения технологической операции; задаются также тип электроизоляционных материалов, обмоточного провода и других материальных ресурсов, их средняя цена, расходные коэффициенты. Оплата труда специалистов принята сдельно-премиальной.

При разработке алгоритма и программы для ЭВМ предусмотрена возможность задания или традиционного ремонта, или ремонта с повышением класса энергоэффективности.

Пользователю программы предоставлена возможность выбирать и задавать необходимый перечень технологических операций, а также изменять штатное расписание, квалификацию и цену рабочего времени исполнителей.

Результаты расчетов трудовых и материальных ресурсов представляются по специалистам, по материальным ресурсам, а также общая стоимость ремонта АД или ЭАД. Пользователю программы предоставлена возможность для анализа результатов расчета представление их  в виде диаграмм по каждой технологической операции, каждому исполнителю и каждому ресурсу.

После модернизации асинхронного двигателя в энергосберегающий двигатель с индивидуальной компенсацией реактивной мощности, обладающие cosφ=1,0 и электрическим КПД 90-91% с классом энергоэффективности IE1, он эквивалентны европейским асинхронным двигателям, обладающим cosφ=0,9-0,92 и электрическим КПД 91,5-93 % с классом энергоэффективности IE2, IE3.

Дополнительные затраты на создание  асинхронных двигателей с индивидуальной компенсацией реактивной мощности в 1,5-2,5 раза ниже, чем на создание европейских энегоэффективных двигателей, требующих увеличение массы активных материалов электрической машины.

Моделирование себестоимости ремонта (модернизации) АД в ЭАД в условиях электроремонтных предприятий с применением разработанных алгоритма и программы показало:

• оптимизация по варианту 1 для заданного времени ремонта (Т_з) - так называемого, «срочный ремонт», позволяет констатировать, что срочный ремонт требует увеличение трудозатрат С_т от 20 до 35%;
• оптимизация по варианту 2, предусматривающего минимизацию трудовых и материальных затрат при среднестатистическом времени ремонта, Т_ср, позволяет уменьшить себестоимость ремонта (модернизации) не более 5-7 % за счет рационального использования трудовых ресурсов;
•  разработка рекомендуется для специалистов электромашиностроительных и электроремонтных предприятий.

Мугалимов Р.Г, Мугалимова А.Р. Технология реконструкции традиционных асинхронных двигателей на энергосберегающие варианты.
Мугалимов, Р.Г Экспериментальные исследования энергосберегающих электроприводов насосных агрегатов.
Мугалимов Р.Г., Мугалимова А.Р., Боков А.И. Методика и аппаратно-программный комплекс для экспериментальной экспресс оценки параметров схемы замещения асинхронных двигателей.
Мугалимов Р.Г., Закирова Р.А, Мугалимова А.Р. Программный комплекс для расчета и оптимизации себестоимости традиционного капитального ремонта и ремонта с повышением класса энергоэффективности асинхронных электродвигателей. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2016610278, зарегистрирован в Реестре программ для ЭВМ 11.01.2016 г.

To create energy-efficient electric motors developed mathematical models, algorithms and programs for calculation and optimization of the cost of major repairs of asynchronous motors with energy efficiency class standard IEG60034-30. The technique is based on the account of repair and modernization of asynchronous motors manufacturing operations. We consider the process steps of the traditional maintenance and repair of technological operations with energy efficiency classes of asynchronous motors. Poshodili search for "critical path" of repair and modernization.