Том 337 № 4 (2026)
DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2026/4/5504
Исследование отказоустойчивого вентильного электродвигателя насоса для добычи нефти
Актуальность. Нефтедобыча в России является одним из приоритетных направлений в экономике страны. В этой отрасли широко используются вентильные электродвигатели для привода насосов скважин. Одним из главных преимуществ вентильного электродвигателя являются его относительно компактные размеры по сравнению с другими типами электродвигателей. Это делает его более удобным в использовании в ограниченных пространствах, таких как скважины для нефтедобычи или на морских платформах. В контексте повышения эффективности эксплуатации данных механизмов крайне важным является обеспечение их надежного и продолжительного функционирования. Сбой в функционировании вентильного двигателя может привести к остановке работы скважины и к значительным экономическим издержкам. В связи с этим повышение отказоустойчивости данных механизмов представляет собой крайне значимую задачу для нефтегазовых компаний. Одним из методов решения данной задачи является формирование отказоустойчивых схем и систем управления вентильным двигателем. Указанные системы должны обеспечивать стабильное функционирование в условиях потери одной или нескольких фаз электропитания. По этой причине отказоустойчивость приобретает одну из ключевых ролей в процессе выбора вентильного двигателя и формирования системы управления им. Цель: разработка схемы отказоустойчивого управления, обеспечивающего функционирование исполнительного вентильного электродвигателя в условиях возможного отсутствия связи с некоторыми фазами электропитания. Объект: вентильный электродвигатель. Методы: теория управления электрическими машинами, математическая модель, имитационная модель. Результаты. Основным результатом исследования является повышение качества функционирования вентильного электродвигателя насоса в аварийных условиях благодаря возможности использования отказоустойчивой схемы управления. Разработана математическая модель электродвигателя для применения в качестве исполнительного механизма центробежного насоса, выполнена имитационная модель электродвигателя и насоса на основе математической модели. С помощью имитационной модели получены напорно-расходные характеристики механизма в аварийном неполнофазном режиме.
Для цитирования: Исследование отказоустойчивого вентильного электродвигателя насоса для добычи нефти. Г.И. Однокопылов, И.А. Розаев, П.Э. Тинников, А.Д. Брагин, Д.Ю. Ляпунов, Е.В. Пантюхина, Р.С. Большаков. Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, 2026, Т. 337, № 4, С. 207-219.
Ключевые слова:
вентильный электропривод, математическая модель вентильного электродвигателя, электроприводной центробежный насос, схема отказоустойчивого управления, аварийный режим работы, потеря фазы, отказоустойчивость
Библиографические ссылки:
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Афанасьев В.Я., Суслов Д.А. Экономическая безопасность в нефтяной промышленности: политические риски. Вестник экономической безопасности, 2024, № 1, С. 191–197. DOI: 10.24412/2414-3995-2024-1-191-197.
2. Российский и мировой ТЭК: угрозы и перспективы повышения экономической безопасности. Ю.А. Чугаева, А.Л. Унанов, М.С. Боженов, М.З. Тхагушев. Естественно-гуманитарные исследования, 2024, № 2 (52), С. 283–286.
3. Золотарев А.Д. Система управления эксплуатационной надежностью в бурении: реалии российского рынка. Известия Тульского государственного университета. Технические науки, 2024, № 5, С. 64–69. DOI: 10.24412/2071-6168-2024-5-64-65.
4. Гайфуллина М.М., Низамова Г.З. Состояние и перспективы развития нефтеперерабатывающей промышленности России. Экономика и управление: научно-практический журнал, 2025, № 5 (185), С. 43–47. DOI: 10.34773/EU.2025.5.7.
5. Братухина Е.А., Фоминых М.С. Оценка уровня развития нефтегазовой отрасли России в современных условиях. Вектор экономики, 2024, № 9 (99), С. 27–34.
6. Разработка стенда для исследования электроприводов станков-качалок. А.Н. Цветков, В.Ю. Корнилов, А.Р. Сафин, Н.Е. Кувшинов, Т.И. Петров, Р.Р. Гибадуллин. Вестник МГТУ. Труды Мурманского государственного технического университета, 2020, Т. 23, № 4, С. 364–375. DOI: 10.21443/1560-9278-2020-23-4-364-375.
7. Анализ данных мониторинга электромеханического оборудования на предприятиях нефтегазовой области. А.М. Зюзев, М.Е. Биткин, А.Б. Кононенко, О.В. Крюков, Е.В. Бычков. Автоматизация и IT в нефтегазовой области, 2024, № 5 (59), С. 38–45.
8. Анализ развития электроприводов для станков-качалок нефти по результатам патентного поиска. И.В. Ившин, А.Р. Сафин, Р.Р. Гибадуллин, Т.И. Петров, А.Н. Цветков, М.Ф. Низамиев, В.Ю. Корнилов. Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики, 2019, Т. 21, № 5, С. 3–13. DOI: 10.30724/1998-9903-2019-21-5-3-13.
9. Дроздов С.В., Козлов А.Н. Отказоустойчивые системы векторного управления синхронным двигателем с постоянными магнитами. Электротехника, 2021, № 8, С. 43–50.
10. Однокопылов Г.И., Шевчук В.А., Дементьев Ю.Н. Применение системного анализа для обеспечения эксплуатационной надёжности электрических машин в алмазодобывающей промышленности. Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, 2019, Т. 330, № 5, С. 131–140.
11. Коржубаев А.Г., Филимонова И.В., Эдер Л.В. О реальных перспективах комплексного освоения ресурсов нефти и газа Востока России. Russian Journal of Education and Psychology, 2010, № 4 (1), С. 402–414.
12. Мастепанов А.М. Об основных проблемах, стоящих перед нефтегазовым комплексом России в предстоящие десятилетия. Проблемы экономики и управления нефтегазовым комплексом, 2024, № 1 (229), С. 5–7.
13. Ваньков А.А., Нургалиев Р.Г., Гапченко Е.А. Анализ применения комплектных приводов на основе вентильных погружных двигателей в НГДУ «РИТЭКнефть». Территория Нефтегаз, 2010, № 9, С. 74–79.
14. Лысенко О.А., Симаков А.В. Моделирование энергетических характеристик синхронных и асинхронных погружных электродвигателей. Омский научный вестник, 2017, № 6 (156), С. 79–83.
15. Хакимьянов М.И., Шафиков И.Н. Анализ потребления электроэнергии при механизированной добыче нефти электроцентробежными насосами. Электротехнические и информационные комплексы и системы, 2013, Т. 9, № 3, С. 37–41.
16. Романов В.С., Гольдштейн В.Г. Методы динамического совершенствования повышения энергоэффективности и надежности погружных электродвигателей нефтедобычи. Динамика систем, механизмов и машин, 2017, Т. 5, № 3, С. 96–100.
17. Математическая модель вентильного электродвигателя в неполнофазных режимах работы. Г.И. Однокопылов, А.Н. Гаврилин, С.С. Соколов, И.А. Розаев, П.Э. Тинников, А.Д. Брагин. Известия Тульского государственного университета. Технические науки, 2024, № 9, С. 29–35. DOI: 10.24412/2071-6168-2024-9-29-30.
18. Воробьева А.П., Антропова И.А. Создание математической модели бесколлекторного двигателя постоянного тока с использованием программной среды MATLAB SIMULINK. Политехнический молодежный журнал, 2024, № 6, С. 1–12.
19. Вельченко А.А., Павлюковец С.А., Радкевич А.А. Математическая модель бесколлекторного двигателя постоянного тока на основе уравнения напряжения трёхфазной обмотки. Системный анализ и прикладная информатика, 2024, № 1, С. 19–24.
20. Разработка математической модели синхронного двигателя с постоянными магнитами в дискретном времени. А.С. Глазырин, Е.И. Попов, В.А. Копырин, С.С. Попов, Р.Н. Хамитов, М.В. Денеко. Динамика систем, механизмов и машин, 2024, Т. 12, № 1, С. 36–42.
21. Разработка наблюдателя угловой скорости и момента сопротивления на валу для синхронных двигателей с постоянными магнитами с повышенной устойчивостью к параметрическим возмущениям. А.С. Глазырин, Е.И. Попов, В.А. Копырин, С.С. Попов, Е.В. Боловин. Электротехнические системы и комплексы, 2024, № 4 (65), С. 47–54.
22. Нос О.В., Пудкова Т.В., Нос Н.И. Синтез наблюдателя электродвижущей силы вращения синхронного двигателя с возбуждением от постоянных магнитов с переключаемой структурой и самонастраивающимися подсистемами фильтрации и оценки углового положения. Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики, 2024, Т. 24, № 3, С. 415–423.
23. Разработка наблюдателя угловой скорости ротора и момента сопротивления на валу регулируемого синхронного двигателя с постоянными магнитами, питающегося через длинный кабель. А.С. Глазырин, Е.И. Попов, В.А. Копырин, С.С. Попов, Е.В. Боловин, В.З. Ковалев, Р.Н. Хамитов, В.В. Тимошкин. Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, 2024, Т. 335, № 11, С. 237–257.
24. Переходные процессы в электротехническом комплексе добывающей скважины с внутрискважинным компенсатором реактивной мощности. А.С. Глазырин, Ю.Н. Исаев, В.А. Копырин, В.В. Тимошкин, С.Н. Кладиев, Р.Н. Хамитов, В.З. Ковалев, Ф.А. Лосев, А.П. Леонов, Е.И. Попов. Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, 2023, Т. 334, № 5, С. 168–180. DOI: 10.18799/24131830/2023/5/4255.
25. Лукутин Б.В., Шандарова Е.Б., Попов М.М. Микро-ГЭС с технологией поиска точки максимальной мощности гидроагрегата. Электротехника, 2025, № 1, С. 67–73. DOI: 10.53891/00135860-2025-1-67-73.
26. Исследование отказоустойчивого вентильного электродвигателя в неполнофазных режимах работы. Г.И. Однокопылов, А.Н. Гаврилин, С.С. Соколов, И.А. Розаев, П.Э. Тинников, А.Д. Брагин. Известия Тульского государственного университета. Технические науки, 2025, № 8, С. 329–343. DOI: 10.24412/2071-6168-2025-8-329-330.
27. Исследование отказоустойчивого асинхронного электропривода насосного агрегата в составе опасного производственного объекта. Г.И. Однокопылов, А.Н. Гаврилин, А.Д. Брагин, И.А. Розаев. Известия Тульского государственного университета. Технические науки, 2025, № 1, С. 384–394. DOI: 10.24412/2071-6168-2025-1-384-385.
28. Однокопылов Г.И., Букреев В.Г., Розаев И.А. Исследование отказоустойчивого вентильно-индукторного электродвигателя насоса для добычи нефти. Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, 2019, Т. 330, № 10, С. 69–81. DOI: 10.18799/24131830/2019/10/2299.
29. Однокопылов Г.И., Розаев И.А. Алгоритмы бездатчикового отказоустойчивого управления вентильно-индукторным электродвигателем насоса для добычи нефти. Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, 2020, Т. 331, № 5, С. 208–218. DOI: 10.18799/24131830/2020/5/2653.
30. Томилин А.К., Прокопенко Е.В. Управление продольными колебаниями мехатронной системы при помощи емкостного параметра. Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, 2015, Т. 326, № 6, С. 122–127.
31. Однокопылов Г.И. Методы и алгоритмы отказоустойчивого управления электроприводами опасных производственных объектов: дис. … д-ра техн. наук. Томск, 2017. 343 с.
32. Розаев И.А. Алгоритмы отказоустойчивого управления вентильно-индукторным электроприводом производственных объектов: дис. … канд. техн. наук. Томск, 2022. 160 с.
33. Однокопылов Г.И., Брагин А.Д., Розаев И.А. Моделирование вентильного двигателя в неполнофазных режимах работы. Международный научно-исследовательский журнал, 2014, № 8-1 (27), С. 48–51.
34. Установка для исследований аварийных режимов работы вентильного двигателя: пат. 136184 Рос. Федерация, МПК G01R 31/02, № 2013138092/28; заявл. 14.08.2013; опубл. 27.12.2013, Бюл. № 36. 6 с.
35. Odnokopylov G.I., Rozaev I.A. Fault-tolerant control algorithms of switched-reluctance motor drive in open-phase modes. Proceedings of IFOST-2016: 11th International Forum on Strategic Technology. Novosibirsk, 01–03 June 2016. Novosibirsk: Novosibirsk State Technical University Publ., 2016. P. 140–144. DOI: 10.1109/IFOST.2016.7884212.
36. Odnokopylov G.I., Rozaev I.A. Fault-tolerant control of switched-reluctance drive in emergency modes. 2015 International Siberian Conference on Control and Communications, SIBCON 2015. Proceedings. Omsk, 21–23 May 2015. Art. no. 7147192. DOI: 10.1109/SIBCON.2015.7147192.
37. Odnokopylov G., Bragin A. Fault tolerant vector control of induction motor drive. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2014, Vol. 66, art. no. 012015. DOI: 10.1088/1757-899X/66/1/012015.
38. Prokhorov S.V., Krivoshein Y.O., Shilin A.A. Automatic control of hot water supply system on solar collectors. International Multi-Conference on Industrial Engineering and Modern Technologies, FarEastCon 2019. Vladivostok, 1–4 October 2019. Vladivostok, Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc. Puvl., 2019. art. no. 8934364. DOI: 10.1109/FarEastCon.2019.8934364.
39. Zakamaldin A.A., Shilin A.A. Neural simulation of ball mill grinding process. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2020, Vol. 795, art. no. 012010. DOI: 10.1088/1757-899X/795/1/012010.
40. Chekh V., Lyapunov D., Pravikova A. Mathematical model of power supply system for remotely operated underwater vehicle with dc power transmission line and load voltage feedback. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2021, Vol. 1019, art. no. 012028. DOI: 10.1088/1757-899X/1019/1/012028.
41. Savrasov F.V., Prokhorov S.V., Shilin A.A. The computer simulation of hoarfrost's clearing process in the air recuperation system. Journal of Physics: Conference Series, 2017, Vol. 803, art. no. 012134. DOI: 10.1088/1742-6596/803/1/012134.
42. Shilin A., Bukreev V., Prohorov S. Pressure pump power control in the primary circuit of the heat exchange system. MATEC Web of Conferences, 2016, Vol. 91, art. no. 01043. DOI: 10.1051/matecconf/20169101043.
43. Fault-tolerant control of a five-phase permanent magnet synchronous motor for industry applications. B. Tian, Q.T. An, L. Sun, D. Semenov, G. Mirzaeva. IEEE Transactions on Industry Applications, 2018, Vol. 54, № 4, P. 3943–3952. DOI: 10.1109/TIA.2018.2820060.
44. A fault-tolerant hybrid control strategy for dual three-phase PMSM with low losses in full torque operation range. Ch. Zhou, R. Zhong, J. Su, G. Jing, Z. Li, X. Sun. IEEE Transactions on Transportation Electrification, 2025, Vol. 11, № 6, P. 14023–14037. DOI: 10.1109/TTE.2025.3606617.
45. Bu H., Cho Y. A practical position sensorless control of long-cable-fed PMSM drives with a sine-wave filter for electrical submersible pumps. IEEE International Symposium on Sensorless Control for Electrical Drives (SLED). Seoul, Korea Republic, 2023. P. 1–7. DOI: 10.1109/SLED57582.2023.10261376.
46. Sen W., Bingyi Z., Guihong F. Research of low-speed and direct-drive PMSM for new oil drilling mud pump. International Conference on Electrical Machines and Systems. Beijing, China, 2011. P. 1–5. DOI: 10.1109/ICEMS.2011.6073822.
47. Open-circuit fault diagnosis strategy for partial energy electric pump system based on grey prediction theory. S. Yang, X. Jiang, Z. Wei, J. Zhou, K. Wang, Z. Han. 25th International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS). Chiang Mai, Thailand, 2022. P. 1–5. DOI: 10.1109/ICEMS56177.2022.9983053.
48. Krishnan R. Switched reluctance motor drives: modeling, simulation, analysis, design, and applications. Boca Raton, CRC Press, 2001. 456 p.
49. Siadatan A., Roohisankestani M., Farhangian S. Design and Simulation of a new Switched Reluctance Motor with changes in the shape of stator and rotor in order to reduce torque ripple and comparison with the conventional motor. International Symposium on Power Electronics, Electrical Drives, Automation and Motion (SPEEDAM). Amalfi, Italy, 2018. P. 353–358. DOI: 10.1109/SPEEDAM.2018.8445245.
50. Schramm A., Gerling D. Evaluation and comparison of fault tolerant switched reluctance machines for a specific application. 9th Spanish-Portuguese Congress on Electrical Engineering (9CHLIE). Marbella, Spain, 2005. P. 1–6.
51. Design and analysis of a new fault-tolerant permanent-magnet vernier machine for electric vehicles. G. Liu, J. Yang, W. Zhao, J. Ji, Q. Chen, W. Gong. IEEE Transactions on Magnetics, 2012, Vol. 48, № 11, P. 4176–4179. DOI: 10.1109/TMAG.2012.2204042.
52. Fault-tolerant switched reluctance motor drive using adaptive fuzzy logic controller. S. Mir, M.S. Islam, T. Sebastian, I. Husain. IEEE Transactions on Power Electronics, 2004, Vol. 19, № 2, P. 289–295. DOI: 10.1109/TPEL.2003.820549.
53. Fault-tolerant control of permanent magnet synchronous motor drive under open-phase fault. A. Saleh, N. Sayed, G.A. Abdel, M.N. Eskander. Advanced Science, Technology and Engineering Systems Journal, 2020, Vol. 5, № 6, P. 455–463. DOI: 10.25046/aj050654.
54. Fault-tolerant operation of an open-end winding five-phase PMSM drive with inverter faults. F. Meinguet, N.-K. Nguyen, P. Sandulescu, X. Kestelyn, E. Semail. IECON 2013 – 39th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society. Vienna, Austria, 2013. P. 5191–5196. DOI: 10.1109/IECON.2013.6699978.
55. Incipient stator winding short-circuit diagnosis in seven-phase electrical machines using phase currents. L. Zhang, C. Delpha, D. Diallo, N.-K. Nguyen. IEEE Sensors Journal, 2026. DOI: 10.1109/JSEN.2026.3657227.
56. Vibration and noise analysis of non-sinusoidal multi-phase permanent magnet synchronous machines with fractional slot concentrated winding. H. Zhao, J. Gong, D. Hao, H. Sun, N.K. Nguyen, N. Bracikowski. IECON 2024 – 50th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society. Chicago, IL, USA, 2024. P. 1–6. DOI: 10.1109/IECON55916.2024.10905697.
57. Acarnley P.P., Watson J.F. Review of position sensorless operation of brushless permanent magnet machines. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2006, Vol. 53, № 2, P. 352–362. DOI: 10.1109/TIE.2005.862324.
58. Control system with sinusoidal PWM three-phase inverter with a frequency scalar control of induction motor. Y.N. Dementyev, N.V. Kojain, A.D. Bragin, L.S. Udut. International Siberian Conference on Control and Communications, SIBCON 2015. Proceedings. Omsk, 21–23 May 2015. Art. no. 7147008. DOI: 10.1109/SIBCON.2015.7147008.
59. Bolognani S., Zordan M., Zigliotto M. Experimental fault-tolerant control of a PMSM drive. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2000, Vol. 47, № 5, P. 1134–1141. DOI: 10.1109/41.873224.
60. Fault tolerant motor drive system with redundancy for critical applications. N. Ertugrul, W. Soong, G. Dostal, D. Saxon. IEEE 33rd Annual IEEE Power Electronics Specialists Conference. Proceedings (Cat. No. 02CH37289). Cairns, QLD, Australia, 2002. Vol. 3, P. 1457–1462. DOI: 10.1109/PSEC.2002.1022381.
61. A review of condition monitoring of permanent magnet synchronous machines: techniques, challenges and future directions. A. Sergakis, M. Salinas, N. Gkiolekas, K.N. Gyftakis. Energies, 2025, Vol. 18, № 5, art. no. 1177. DOI: 10.3390/en18051177.
REFERENCES
1. Afanasev V.Ya., Suslov D.A. Economic security in the oil industry: political risks. Vestnik ekonomicheskoy bezopasnosti, 2024, no. 1, pp. 191–197. (In Russ.) DOI: 10.24412/2414-3995-2024-1-191-197.
2. Chugayeva Yu.A., Unanov A.L., Bozhenov M.S., Thagushev M.Z. Russian and world fuel and energy complex: threats and prospects for improving economic security. Estestvenno-gumanitarnyye issledovaniya, 2024, no. 2 (52), pp. 283–286. (In Russ.)
3. Zolotarev A.D. Operational reliability management system in drilling: realities of the Russian market. Izvestiya Tulskogo gosudarstvennogo universiteta. Tekhnicheskiye nauki, 2024, no. 5, pp. 64–69. DOI: 10.24412/2071-6168-2024-5-64-65. (In Russ.)
4. Gayfullina M.M., Nizamova G.Z. State and prospects of the development of the oil refining industry in Russia. Ekonomika i upravleniye: nauchno-prakticheskiy zhurnal, 2025, no. 5 (185), pp. 43–47. (In Russ.) DOI: 10.34773/EU.2025.5.7.
5. Bratukhina E.A., Fominykh M.S. Assessment of the level of development of the Russian oil and gas industry in modern conditions. Vektor ekonomiki, 2024, no. 9 (99), pp. 27–34. (In Russ.)
6. Tsvetkov A.N., Kornilov V.Yu., Safin A.R., Kuvshinov N.E., Petrov T.I., Gibadullin R.R. Development of a test bench for the study of pump jack electric drives. Vestnik MGTU. Trudy Murmanskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta, 2020, vol. 23, no. 4, pp. 364–375. (In Russ.) DOI: 10.21443/1560-9278-2020-23-4-364-375.
7. Zyuzev A.M., Bitkin M.E., Kononenko A.B., Kryukov O.V., Bychkov E.V. Analysis of monitoring data of electromechanical equipment at oil and gas enterprises. Avtomatizatsiya i IT v neftegazovoy oblasti, 2024, no. 5 (59), pp. 38–45. (In Russ.)
8. Ivshin I.V., Safin A.R., Gibadullin R.R., Petrov T.I., Tsvetkov A.N., Nizamiev M.F., Kornilov V.Yu. Analysis of the development of electric drives for oil pump jacks based on patent search results. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Problemy energetiki, 2019, vol. 21, no. 5, pp. 3–13. (In Russ.) DOI: 10.30724/1998-9903-2019-21-5-3-13.
9. Drozdov S.V., Kozlov A.N. Fault-tolerant vector control systems for permanent magnet synchronous motors. Elektrotekhnika, 2021, no. 8, pp. 43–50. (In Russ.)
10. Odnokopylov G.I., Shevchuk V.A., Dementyev Yu.N. Application of system analysis to ensure operational reliability of electrical machines in diamond mining. Izvestiya Tomskogo politekhnicheskogo universiteta. Inzhiniring georesursov, 2019, vol. 330, no. 5, pp. 131–140. (In Russ.)
11. Korzhubayev A.G., Filimonova I.V., Eder L.V. On the real prospects for the integrated development of oil and gas resources in the east of Russia. Russian Journal of Education and Psychology, 2010, no. 4 (1), pp. 402–414. (In Russ.)
12. Masterpanov A.M. On the main problems facing the Russian oil and gas complex in the coming decades. Problemy ekonomiki i upravleniya neftegazovym kompleksom, 2024, no. 1 (229), pp. 5–7. (In Russ.)
13. Van'kov A.A., Nurgaliyev R.G., Gapchenko E.A. Analysis of the application of complete drives based on submersible valve motors at «RITEKneft'». Territoriya Neftegaz, 2010, no. 9, pp. 74–79. (In Russ.)
14. Lysenko O.A., Simakov A.V. Modeling of energy characteristics of synchronous and asynchronous submersible electric motors. Omskiy nauchnyy vestnik, 2017, no. 6 (156), pp. 79–83. (In Russ.)
15. Khakimyanov M.I., Shafikov I.N. Analysis of electricity consumption in mechanized oil production with centrifugal pumps. Elektrotekhnicheskiye i informatsionnyye kompleksy i sistemy, 2013, vol. 9, no. 3, pp. 37–41. (In Russ.)
16. Romanov V.S., Goldshteyn V.G. Methods of dynamic improvement of energy efficiency and reliability of submersible electric motors for oil production. Dinamika sistem, mekhanizmov i mashin, 2017, vol. 5, no. 3, pp. 96–100. (In Russ.)
17. Odnokopylov G.I., Gavrilin A.N., Sokolov S.S., Rozaev I.A., Tinnikov P.E., Bragin A.D. Mathematical model of a valve electric motor in phase-loss modes. Izvestiya Tulskogo gosudarstvennogo universiteta. Tekhnicheskiye nauki, 2024, no. 9, pp. 29–35. (In Russ.) DOI: 10.24412/2071-6168-2024-9-29-30.
18. Vorobyeva A.P., Antropova I.A. Creation of a mathematical model of a brushless DC motor using the MATLAB SIMULINK software environment. Politekhnicheskiy molodezhnyy zhurnal, 2024, no. 6, pp. 1–12. (In Russ.)
19. Velchenko A.A., Pavlyukovets S.A., Radkevich A.A. Mathematical model of a brushless DC motor based on the voltage equation of a three-phase winding. Sistemnyy analiz i prikladnaya informatika, 2024, no. 1, pp. 19–24. (In Russ.)
20. Glazyrin A.S., Popov E.I., Kopryin V.A., Popov S.S., Khamitov R.N., Deneko M.V. Development of a mathematical model of a permanent magnet synchronous motor in discrete time. Dinamika sistem, mekhanizmov i mashin, 2024, vol. 12, no. 1, pp. 36–42. (In Russ.)
21. Glazyrin A.S., Popov E.I., Kopryin V.A., Popov S.S., Bolovin E.V. Development of an observer of angular velocity and load torque for permanent magnet synchronous motors with increased stability to parametric disturbances. Elektrotekhnicheskie sistemy i kompleksy, 2024, no. 4 (65), pp. 47–54. (In Russ.)
22. Nos O.V., Pudkova T.V., Nos N.I. Synthesis of an observer of rotational EMF for a permanent magnet synchronous motor with a switchable structure and self-adjusting subsystems of filtration and angular position estimation. Nauchno-tekhnicheskiy vestnik informatsionnykh tekhnologiy, mekhaniki i optiki, 2024, vol. 24, no. 3, pp. 415–423. (In Russ.)
23. Glazyrin A.S., Popov E.I., Kopryin V.A., Popov S.S., Bolovin E.V., Kovalev V.Z., Khamitov R.N., Timoshkin V.V. Development of an observer of rotor angular speed and load torque for an adjustable permanent magnet synchronous motor fed through a long cable. Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Assest Engineering, 2024, vol. 335, no. 11, pp. 237–257. (In Russ.)
24. Glazyrin A.S., Isayev Yu.N., Kopryin V.A., Timoshkin V.V., Kladiyev S.N., Khamitov R.N., Kovalev V.Z., Losev F.A., Leonov A.P., Popov E.I. Transient processes in the electrical complex of a producing well with a downhole reactive power compensator. Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Assest Engineering, 2023, vol. 334, no. 5, pp. 168–180. DOI: 10.18799/24131830/2023/5/4255. (In Russ.)
25. Lukutin B.V., Shandarova E.B., Popov M.M. Micro hydropower plant with technology for searching the maximum power point of the hydro unit. Elektrotekhnika, 2025, no. 1, pp. 67–73. (In Russ.) DOI: 10.53891/00135860-2025-1-67-73.
26. Odnokopylov G.I., Gavrilin A.N., Sokolov S.S., Rozaev I.A., Tinnikov P.E., Bragin A.D. Study of a fault-tolerant valve electric motor in phase-loss modes. Izvestiya Tulskogo gosudarstvennogo universiteta. Tekhnicheskiye nauki, 2025, no. 8, pp. 329–343. (In Russ.) DOI: 10.24412/2071-6168-2025-8-329-330.
27. Odnokopylov G.I., Gavrilin A.N., Bragin A.D., Rozaev I.A. Study of a fault-tolerant asynchronous electric drive of a pump unit as part of a hazardous production facility. Izvestiya Tulskogo gosudarstvennogo universiteta. Tekhnicheskiye nauki, 2025, no. 1, pp. 384–394. (In Russ.) DOI: 10.24412/2071-6168-2025-1-384-385.
28. Odnokopylov G.I., Bukreyev V.G., Rozaev I.A. Study of a fault-tolerant switched-reluctance motor pump for oil production. Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Assest Engineering, 2019, vol. 330, no. 10, pp. 69–81. (In Russ.) DOI: 10.18799/24131830/2019/10/2299.
29. Odnokopylov G.I., Rozaev I.A. Sensorless fault-tolerant control algorithms for a switched-reluctance motor pump for oil production. Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Assest Engineering, 2020, vol. 331, no. 5, pp. 208–218. (In Russ.) DOI: 10.18799/24131830/2020/5/2653.
30. Tomilin A.K., Prokopenko E.V. Control of longitudinal oscillations of a mechatronic system using a capacitive parameter. Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Assest Engineering, 2015, vol. 326, no. 6, pp. 122–127. (In Russ.)
31. Odnokopylov G.I. Methods and algorithms for fault-tolerant control of electric drives of hazardous production facilities. Dr. Diss. Tomsk, 2017. 343 p. (In Russ.)
32. Rozaev I.A. Algorithms for fault-tolerant control of a switched-reluctance motor drive for industrial facilities. Cand. Diss. Tomsk, 2022. 160 p. (In Russ.)
33. Odnokopylov G.I., Bragin A.D., Modeling of a valve motor in phase-loss modes. Mezhdunarodny nauchno-issledovatelskiy zhurnal, 2014, no. 8-1 (27), pp. 48–51. (In Russ.)
34. Odnokopylov G.I., Rozaev I.A., Bragin A.D. Installation for research of emergency modes of valve motor. Patent RF, no. 136184, 2013. (In Russ.)
35. Odnokopylov G.I., Rozaev I.A. Fault-tolerant control algorithms of switched-reluctance motor drive in open-phase modes. Proceedings of IFOST-2016: 11th International Forum on Strategic Technology. Novosibirsk, 1–3 June 2016. Novosibirsk, Novosibirsk State Technical University Publ., 2016. pp. 140–144. DOI: 10.1109/IFOST.2016.7884212.
36. Odnokopylov G.I., Rozaev I.A. Fault-tolerant control of switched-reluctance drive in emergency modes. International Siberian Conference on Control and Communications, SIBCON 2015. Proceedings. Omsk, 21–23 May 2015. Art. no. 7147192. DOI: 10.1109/SIBCON.2015.7147192.
37. Odnokopylov G., Bragin A. Fault tolerant vector control of induction motor drive. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2014, vol. 66, art. no. 012015. DOI: 10.1088/1757-899X/66/1/012015.
38. Prokhorov S.V., Krivoshein Y.O., Shilin A.A. Automatic Control of Hot Water Supply System on Solar Collectors. International Multi-Conference on Industrial Engineering and Modern Technologies, FarEastCon. Vladivostok, 1–4 October 2019. Vladivostok, Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2019. Art. no. 8934364. DOI: 10.1109/FarEastCon.2019.8934364.
39. Zakamaldin A.A., Shilin A.A. Neural simulation of ball mill grinding process. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2020, vol. 795, art. no. 012010. DOI: 10.1088/1757-899X/795/1/012010.
40. Chekh V., Lyapunov D., Pravikova A. Mathematical model of power supply system for remotely operated underwater vehicle with dc power transmission line and load voltage feedback. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2021, vol. 1019, art. no. 012028. DOI: 10.1088/1757-899X/1019/1/012028.
41. Savrasov F.V., Prokhorov S.V., Shilin A.A. The computer simulation of hoarfrost's clearing process in the air recuperation system. Journal of Physics: Conference Series, 2017, vol. 803, art. no. 012134. DOI: 10.1088/1742-6596/803/1/012134.
42. Shilin A., Bukreev V., Prohorov S. Pressure Pump Power Control in the Primary Circuit of the Heat Exchange System. MATEC Web of Conferences, 2016, vol. 91, art. no. 01043. DOI: 10.1051/matecconf/20169101043.
43. Tian B., An Q.T., Sun L., Semenov D., Mirzaeva G. Fault-Tolerant Control of a Five-Phase Permanent Magnet Synchronous Motor for Industry Applications. IEEE Transactions on Industry Applications, 2018, vol. 54, no. 4, pp. 3943–3952. DOI: 10.1109/TIA.2018.2820060.
44. Zhou Ch., Zhong R., Su J., Jing G., Li Z., Sun X. A fault-tolerant hybrid control strategy for dual three-phase pmsm with low losses in full torque operation range. IEEE Transactions on Transportation Electrification, 2025, vol. 11, no. 6, pp. 14023–14037. DOI: 10.1109/TTE.2025.3606617.
45. Bu H., Cho Y. A practical position sensorless control of long-cable-fed PMSM drives with a sine-wave filter for electrical submersible pumps. IEEE International Symposium on Sensorless Control for Electrical Drives (SLED). Seoul, Korea Republicm 2023. pp. 1–7. DOI: 10.1109/SLED57582.2023.10261376.
46. Sen W., Bingyi Z., Guihong F. Research of low-speed and direct-drive PMSM for new oil drilling mud pump. International Conference on Electrical Machines and Systems. Beijing, China, 2011. pp. 1–5. DOI: 10.1109/ICEMS.2011.6073822.
47. Yang S., Jiang X., Wei Z., Zhou J., Wang K., Han Z. Open-circuit fault diagnosis strategy for partial energy electric pump system based on grey prediction theory. 25th International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS). Chiang Mai, Thailand, 2022. pp. 1–5. DOI: 10.1109/ICEMS56177.2022.9983053.
48. Krishnan R. Switched reluctance motor drives: modeling, simulation, analysis, design, and applications. Boca Raton, CRC Press, 2001. 456 p.
49. Siadatan A., Roohisankestani M., Farhangian S. Design and Simulation of a new Switched Reluctance Motor with changes in the shape of stator and rotor in order to reduce torque ripple and comparison with the conventional motor. International Symposium on Power Electronics, Electrical Drives, Automation and Motion (SPEEDAM). Amalfi, Italy, 2018. pp. 353–358. DOI: 10.1109/SPEEDAM.2018.8445245.
50. Schramm A., Gerling D. Evaluation and comparison of fault tolerant switched reluctance machines for a specific application. 9th Spanish–Portuguese Congress on Electrical Engineering (9CHLIE). Marbella, Spain, 2005. pp. 1–6.
51. Liu G., Yang J., Zhao W., Ji J., Chen Q., Gong W. Design and analysis of a new fault-tolerant permanent-magnet vernier machine for electric vehicles. IEEE Transactions on Magnetics, 2012, vol. 48, no. 11, pp. 4176–4179. DOI: 10.1109/TMAG.2012.2204042.
52. Mir S., Islam M.S., Sebastian T., Husain I. Fault-tolerant switched reluctance motor drive using adaptive fuzzy logic controller. IEEE Transactions on Power Electronics, 2004, vol. 19, no. 2, pp. 289–295. DOI: 10.1109/TPEL.2003.820549.
53. Saleh A., Sayed N., Abdel G.A., Eskander M.N. Fault-tolerant control of permanent magnet synchronous motor drive under open-phase fault. Advanced Science, Technology and Engineering Systems Journal, 2020, vol. 5, no. 6, pp. 455–463. DOI: 10.25046/aj050654.
54. Meinguet F., Nguyen N.-K., Sandulescu P., Kestelyn X., Semail E. Fault-tolerant operation of an open-end winding five-phase PMSM drive with inverter faults. IECON 2013 – 39th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society. Vienna, Austria, 2013. pp. 5191–5196. DOI: 10.1109/IECON.2013.6699978.
55. Zhang L., Delpha C., Diallo D., Nguyen N.-K. Incipient stator winding short-circuit diagnosis in seven-phase electrical machines using phase currents. IEEE Sensors Journal, 2026. DOI: 10.1109/JSEN.2026.3657227.
56. Zhao H., Gong J., Hao D., Sun H., Nguyen N.K., Bracikowski N. Vibration and noise analysis of non-sinusoidal multi-phase permanent magnet synchronous machines with fractional slot concentrated winding. IECON 2024 – 50th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society. Chicago, IL, USA, 2024. pp. 1–6. DOI: 10.1109/IECON55916.2024.10905697.
57. Acarnley P.P., Watson J.F. Review of position sensorless operation of brushless permanent magnet machines. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2006, vol. 53, no. 2, pp. 352–362. DOI: 10.1109/TIE.2005.862324.
58. Dementyev Y.N., Kojain N.V., Bragin A.D., Udut L.S. Control system with sinusoidal PWM three-phase inverter with a frequency scalar control of induction motor. International Siberian Conference on Control and Communications, SIBCON 2015. Proceedings. Omsk, 21–23 May 2015. Art. no. 7147008. DOI: 10.1109/SIBCON.2015.7147008.
59. Bolognani S., Zordan M., Zigliotto M. Experimental Fault-Tolerant Control of a PMSM Drive. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2000, vol. 47, no. 5, pp. 1134–1141. DOI: 10.1109/41.873224.
60. Ertugrul N., Soong W., Dostal G., Saxon D. Fault tolerant motor drive system with redundancy for critical applications. IEEE 33rd Annual IEEE Power Electronics Specialists Conference. Proceedings (Cat. No.02CH37289). Cairns, QLD, Australia, 2002. Vol. 3, pp. 1457–1462. DOI: 10.1109/PSEC.2002.1022381.
61. Sergakis A., Salinas M., Gkiolekas N., Gyftakis K.N. A Review of condition monitoring of permanent magnet synchronous machines: techniques, challenges and future directions. Energies, 2025, vol. 18, no. 5, art. no. 1177. DOI: 10.3390/en18051177.
