Том 337 № 6 (2026)
DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2026/6/5636
Исследование отказоустойчивого управления вентильным двигателем насосного агрегата в составе опасного производственного объекта
Актуальность. Вентильные электродвигатели являются ключевым элементом современного насосного оборудования, применяемого на опасных производственных объектах, включая объекты нефтегазового комплекса. Их высокая энергоэффективность, надежность и компактность обусловливают широкое распространение в системах перекачки технологических жидкостей, где бесперебойность работы имеет критическое значение для обеспечения технологической и промышленной безопасности. Отказ электродвигателя насосного агрегата способен вызвать остановку технологического процесса, привести к существенным экономическим потерям и создать предпосылки для возникновения аварийных ситуаций с тяжелыми последствиями. В связи с этим обеспечение устойчивой работы вентильного электропривода в аварийных условиях, в частности при обрыве одной или нескольких питающих фаз, является актуальной научно-технической задачей. Цель. Разработка алгоритма управления вентильным двигателем, обеспечивающего его отказоустойчивую работу в условиях неполнофазного режима, а также анализ эффективности разработанного алгоритма. Объект. Вентильный электродвигатель, используемый в составе насосного агрегата для транспортировки технологической жидкости и способного функционировать в условиях неполнофазного режима работы с обеспечением свойства живучести. Методы. Математическое моделирование электромеханических процессов, компьютерное имитационное моделирование. Результаты. Разработана математическая модель вентильного электродвигателя, предназначенного для совместной работы с насосным агрегатом. Проведено имитационное моделирование работы двигателя в условиях нормального и неполнофазного режимов работы. Получены временные диаграммы объемного расхода технологической жидкости при различных сценариях работы: без применения алгоритма восстановления и с его использованием.
Для цитирования: Однокопылов Г.И., Розаев И.А., Тинников П.Э., Брагин А.Д., Ляпунов Д.Ю., Лазуткина Е.Е., Пантюхина Е.В., Соколов С.С., Большаков Р.С., Калиниченко В.С. Исследование отказоустойчивого управления вентильным двигателем насосного агрегата в составе опасного производственного объекта. Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, 2026, Т. 337, № 6, С. 243-256. https://doi.org/10.18799/24131830/2026/6/5636
Ключевые слова:
Вентильный электродвигатель, алгоритм восстановления, насосный агрегат, аварийный режим работы электродвигателя, живучесть электропривода, опасный производственный объект
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. Чугаева Ю.А., Унанов А.Л., Боженов М.С., Тхагушев М.З. Российский и мировой ТЭК: угрозы и перспективы повышения экономической безопасности. 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. Цветков А.Н., Корнилов В.Ю., Сафин А.Р., Кувшинов Н.Е., Петров Т.И., Гибадуллин Р.Р. Разработка стенда для исследования электроприводов станков-качалок. 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. Зюзев А.М., Биткин М.Е., Кононенко А.Б., Крюков О.В., Бычков Е.В. Анализ данных мониторинга электромеханического оборудования на предприятиях нефтегазовой области. Автоматизация и IT в нефтегазовой области, 2024, № 5 (59), С. 38–45.
8. Ившин И.В., Сафин А.Р., Гибадуллин Р.Р., Петров Т.И., Цветков А.Н., Низамиев М.Ф., Корнилов В.Ю. Анализ развития электроприводов для станков-качалок нефти по результатам патентного поиска. Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики, 2019, Т. 21, № 5, С. 3–13. DOI: 10.30724/1998-9903-2019-21-5-3-13.
9. Гаврилов Р.С., Мустафаев Ю.Н. Управление синхронными машинами с постоянными магнитами. СПб.: Балт. гос. техн. ун-т., 2019. 78 с.
10. Суворкова Е.Е., Дементьев Ю.Н., Бурулько Л.К. Расчет магнитных полей и индуктивных параметров синхронных реактивных двигателей. Фундаментальные исследования, 2016, № 6-1, С. 112–116.
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. Однокопылов Г.И., Гаврилин А.Н., Соколов С.С., Розаев И.А., Тинников П.Э., Брагин А.Д. Математическая модель вентильного электродвигателя в неполнофазных режимах работы. Известия Тульского государственного университета. Технические науки, 2024, № 9, С. 29–35. DOI: 10.24412/2071-6168-2024-9-29-30.
18. Однокопылов Г.И., Розаев И.А., Тинников П.Э., Брагин А.Д., Ляпунов Д.Ю., Пантюхина Е.В., Большаков Р.С. Исследование отказоустойчивого вентильного электродвигателя насоса для добычи нефти. Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, 2026, Т. 337, № 4, С. 207–219. DOI: http://doi.org/10.18799/24131830/2026/4/5504
19. 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.
20. 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.
21. Глазырин А.С., Попов Е.И., Копырин В.А., Попов С.С., Хамитов Р.Н., Денеко М.В. Разработка математической модели синхронного двигателя с постоянными магнитами в дискретном времени. Динамика систем, механизмов и машин, 2024, Т. 12, № 1, С. 36–42.
22. Глазырин А.С., Попов Е.И., Копырин В.А., Попов С.С., Боловин Е.В. Разработка наблюдателя угловой скорости и момента сопротивления на валу для синхронных двигателей с постоянными магнитами с повышенной устойчивостью к параметрическим возмущениям. Электротехнические системы и комплексы, 2024, № 4 (65), С. 47–54.
23. 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.
24. Глазырин А.С., Попов Е.И., Копырин В.А., Попов С.С., Боловин Е.В., Ковалев В.З., Хамитов Р.Н., Тимошкин В.В. Разработка наблюдателя угловой скорости ротора и момента сопротивления на валу регулируемого синхронного двигателя с постоянными магнитами, питающегося через длинный кабель. Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, 2024, Т. 335, № 11, С. 237–257.
25. Глазырин А.С., Исаев Ю.Н., Копырин В.А., Тимошкин В.В., Кладиев С.Н., Хамитов Р.Н., Ковалев В.З., Лосев Ф.А., Леонов А.П., Попов Е.И. Переходные процессы в электротехническом комплексе добывающей скважины с внутрискважинным компенсатором реактивной мощности. Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, 2023, Т. 334, № 5, С. 168–180. DOI: 10.18799/24131830/2023/5/4255.
26. Устройство для регулирования частоты тока, вырабатываемого автономным генератором микрогидроэлектростанции: пат. 2833947 Рос. Федерация, МПК H02J 3/24, № 2024119430; заявл. 11.07.2024; опубл. 03.02.2025, Бюл. № 4. 8 с.
27. Однокопылов Г.И., Гаврилин А.Н., Соколов С.С., Розаев И.А., Тинников П.Э., Брагин А.Д.. Исследование отказоустойчивого вентильного электродвигателя в неполнофазных режимах работы. Известия Тульского государственного университета. Технические науки, 2025, № 8, С. 329–343. DOI: 10.24412/2071-6168-2025-8-329-330.
28. Однокопылов Г.И., Гаврилин А.Н., Брагин А.Д., Розаев И.А.. Исследование отказоустойчивого асинхронного электропривода насосного агрегата в составе опасного производственного объекта. Известия Тульского государственного университета. Технические науки, 2025, № 1, С. 384–394. DOI: 10.24412/2071-6168-2025-1-384-385.
29. 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.
30. 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.
31. 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.
32. Однокопылов Г.И. Методы и алгоритмы отказоустойчивого управления электроприводами опасных производственных объектов: дис. … д-ра техн. наук. Томск, 2017. 343 с.
33. Розаев И.А. Алгоритмы отказоустойчивого управления вентильно-индукторным электроприводом производственных объектов: дис. … канд. техн. наук. Томск, 2022. 160 с.
34. Попов М.М. Автономные микрогидроэлектростанции с управляемым балансом электроэнергии: дис. … канд. техн. наук. Томск, 2025. 128 с.
35. Korolev N. Analytical diagnostic and control system of energy and mechanical efficiency of electric drives. Energies, 2025, Vol. 18, № 9, P. 2266. DOI: 10.3390/en18092266.
36. 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.
37. 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. P. 140–144. DOI: 10.1109/IFOST.2016.7884212.
38. 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.
39. 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.
40. 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.
41. 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.
42. Ковалев В.З., Глазырин А.С., Архипова О.В., Хусаинов Э.И., Копырин В.А., Попов Е.И., Хамитов Р.Н., Филипас А.А., Попов С.С., Боловин Е.В., Беляускене Е.А. Оценка влияния потерь в стали статора на энергетические показатели погружного электродвигателя при стохастической процедуре сборки послеремонтного погружного электродвигателя. Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2025, Т. 336, № 10, С. 248-260. DOI 10.18799/24131830/2025/10/5376.
43. 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.
44. 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.
45. 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, № 4, P. 3943–3952. DOI: 10.1109/TIA.2018.2820060.
46. 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, № 6, P. 14023–14037. DOI: 10.1109/TTE.2025.3606617.
47. 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.
48. 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.
49. 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. P. 1–5. DOI: 10.1109/ICEMS56177.2022.9983053.
50. Krishnan R. Switched reluctance motor drives: modeling, simulation, analysis, design, and applications. Boca Raton: CRC Press, 2001. 456 p.
51. 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.
52. 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.
53. 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, № 11, P. 4176–4179. DOI: 10.1109/TMAG.2012.2204042.
54. 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, № 2, P. 289–295. DOI: 10.1109/TPEL.2003.820549.
55. 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, № 6, P. 455–463. DOI: 10.25046/aj050654.
56. 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. P. 5191–5196. DOI: 10.1109/IECON.2013.6699978.
57. 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.
58. 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. P. 1–6. DOI: 10.1109/IECON55916.2024.10905697.
59. 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.
60. Игнатьев И.К., Шабанов В.А. Принципы выполнения защиты синхронных двигателей от асинхронного режима. Электропривод, электротехнологии и электрооборудование предприятий: Сборник научных трудов X-й Международной научно-технической конференции. Уфа, 16–18 апреля 2025 года. Уфа, 2025. С. 77–86.
61. 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.
62. 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, P. 1457–1462. DOI: 10.1109/PSEC.2002.1022381.
63. 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, № 5, art. no. 1177. DOI: 10.3390/en18051177.
64. Деркачев С.В., Сидоров В.А. Математическое моделирование повреждений асинхронного электродвигателя. Надежность и безопасность энергетики, 2025, Т. 18, № 1, С. 59–64. DOI: 10.24223/1999-5555-2025-18-1-59-64.
65. Huang Q., Luo L., Zhang X., Diao L. Fault tolerant control for open winding brushless DC motor with power device failure. Journal of Electrical Engineering & Technology, 2024, Vol. 19, № 5, P. 3175–3189. DOI: 10.1007/s42835-024-01784-0.
66. Xu Y., Wang J., Zhang H. Open-circuit fault-tolerant control for nonsinusoidal back EMF five-phase PMSM with copper loss reduction. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2024, Vol. 71, № 7, P. 6524–6533. DOI: 10.1109/TIE.2023.3299025.
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. Gavrilov R.S., Mustafaev Yu.N. Control of permanent magnet synchronous machines. St Petersburg, Baltic State University Publ., 2019. 78 p. (In Russ.)
10. Suvorkova E.E., Dementyev Yu.N., Burulko L.K. Calculation of magnetic fields and inductive parameters of synchronous reluctance motors. Fundamentalnye issledovaniya, 2016, no. 6-1, pp. 112–116. (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 nauchny 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. Elektrotekhnicheskie i informatsionnye 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. Tekhnicheskie nauki, 2024, no. 9, pp. 29–35. (In Russ.) DOI: 10.24412/2071-6168-2024-9-29-30.
18. Odnokopylov G.I., Rozaev I.A., Tinnikov P.E., Bragin A.D., Lyapunov D.Yu., Pantyukhina E.V., Bolshakov R.S. Fault-tolerant brushless DC motor for an electric oil pump. Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Asset Engineering, 2026, vol. 337, no. 4, pp. 207–219. DOI: 10.18799/24131830/2026/4/5504.
19. Vorobyeva A.P., Antropova I.A. Creation of a mathematical model of a brushless DC motor using the MATLAB SIMULINK software environment. Politekhnicheskiy molodezhny zhurnal, 2024, no. 6, pp. 1–12. (In Russ.)
20. 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. Sistemny analiz i prikladnaya informatika, 2024, no. 1, pp. 19–24. (In Russ.)
21. 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.)
22. 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.)
23. 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.)
24. 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 Asset Engineering, 2024, vol. 335, no. 11, pp. 237–257. (In Russ.)
25. Glazyrin A.S., Isaev 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 Asset Engineering, 2023, vol. 334, no. 5, pp. 168–180. (In Russ.) DOI: 10.18799/24131830/2023/5/4255.
26. Popov M.M., Lukutin B.V., Shandarova E.B., Rozaev I.A. Device for controlling frequency of current generated by autonomous generator of micro hydroelectric power plant. Patent RF, no. 2833947, 2025. (In Russ.)
27. 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. Tekhnicheskie nauki, 2025, no. 8, pp. 329–343. (In Russ.) DOI: 10.24412/2071-6168-2025-8-329-330.
28. 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. Tekhnicheskie nauki, 2025, no. 1, pp. 384–394. (In Russ.) DOI: 10.24412/2071-6168-2025-1-384-385.
29. 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 Asset Engineering, 2019, vol. 330, no. 10, pp. 69–81. (In Russ.) DOI: 10.18799/24131830/2019/10/2299.
30. 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 Asset Engineering, 2020, vol. 331, no. 5, pp. 208–218. (In Russ.) DOI: 10.18799/24131830/2020/5/2653.
31. 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 Asset Engineering, 2015, vol. 326, no. 6, pp. 122–127. (In Russ.)
32. 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.)
33. 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.)
34. Popov M.M. Autonomous microhydroelectric power plants with controlled electricity balance. Cand. Diss. Tomsk, 2025. 128 p. (In Russ.)
35. Korolev N. Analytical diagnostic and control system of energy and mechanical efficiency of electric drives. Energies, 2025, vol. 18, no. 9, art. no. 2266. DOI: 10.3390/en18092266.
36. 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.)
37. 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.
38. 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.
39. 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.
40. 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.
41. 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.
42. Kovalev V.Z., Glazyrin A.S., Arkhipova O.V., Khusainov E.I., Kopryin V.A., Popov E.I., Khamitov R.N., Filipas A.A., Popov S.S., Bolovin E.V., Belyauskene E.A. Assessment of the influence of stator steel losses on the energy performance of a submersible motor under a stochastic assembly procedure of a post-repair submersible motor. Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Assets Engineering, 2025, vol. 336, no. 10, pp. 248–260. DOI: 10.18799/24131830/2025/10/5376. (In Russ.)
43. 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.
44. 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.
45. 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.
46. 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.
47. 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. pp. 1–7. DOI: 10.1109/SLED57582.2023.10261376.
48. 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.
49. 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.
50. Krishnan R. Switched reluctance motor drives: modeling, simulation, analysis, design, and applications. Boca Raton, CRC Press, 2001. 456 p.
51. 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.
52. 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.
53. 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.
54. 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.
55. 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.
56. 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.
57. 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.
58. 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.
59. 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.
60. Ignatiev I.K., Shabanov V.A. Principles of protection of synchronous motors against asynchronous mode. Electric drive, electric technologies and electric equipment of enterprises: Proc. of X International scientific and technical conference. Ufa, 16–18 April 2025. pp. 77–86. (In Russ.)
61. 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.
62. 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.
63. 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.
64. Derkachev S.V., Sidorov V.A. Mathematical modeling of induction motor damages. Nadezhnost i bezopasnost energetiki, 2025, vol. 18, no. 1, pp. 59–64. (In Russ.) DOI: 10.24223/1999-5555-2025-18-1-59-64.
65. Huang Q., Luo L., Zhang X., Diao L. Fault tolerant control for open winding brushless DC motor with power device failure. Journal of Electrical Engineering & Technology, 2024, vol. 19, no. 5, pp. 3175–3189. DOI: 10.1007/s42835-024-01784-0.
66. Xu Y., Wang J., Zhang H. Open-circuit fault-tolerant control for nonsinusoidal back EMF five-phase PMSM with copper loss reduction. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2024, vol. 71, no. 7, pp. 6524–6533. DOI: 10.1109/TIE.2023.3299025.
