Int ern at i onal  Journ al of  P ower E le ctr on i cs a n d  Drive  S ystem   (I J PE D S )   Vo l.   11 ,  No.   4 ,  Decem be r 202 0 , p p.   217 3 ~ 218 2   IS S N:  20 88 - 8694 ,  DOI: 10 .11 591/ ij peds . v11.i 4 . pp217 3 - 218 2          2173       Journ al h om e page :  http: // ij pe ds .i aescore.c om   Experim ental d etermi nati on of su boptim al p aram eters f or  energy - effici en t  control  of an i nduction m oto r       V alen tin a  S . Gou n ,   Aleks andr S . Aniki n ,  Aleksey   A.   Bakin   South Ura l  S t at e   U nive rsity   (NRU ) ,  Russ ia n  Fed era t ion       Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved   Feb   3 , 2 0 20   Re vised  A pr   2 6 , 2 0 20   Accepte d  J ul   9 , 20 20       The   art i cle  pr ese nts  the  resul ts  of   expe r imental  st udie s  of  the  au to ma tic  spe ed  cont rol   sys te m   ( AS CS )  of  an   ind uct ion   mo tor   (I M).  Prel im in ary   expe ri me nt al  studie s  hav e  sh own  tha t   the  st at or  cur ren t  m i nim um  (pow er  fac tor)   is  a  suboptim al  crite rion.   Opti ma l   in   te rms  of  cont ro l  is  the   r ated  po wer  factor.  Te sts  of   IM   wit h  a   thyri stor   vo lt ag e  conve r te r   (TVC),  as   a   po wer  sourc e,   were   conduc t ed  on  an   installatio n  created  at  the   depa rt me nt .   A   ma th em a ti c al  mode l   of  AS C S  IM  cor respo nding  to   th e  e xper imental  se t up  has  b ee n  deve lop ed.   To  d et er mi ne  the   m a in  func ti on al   d e pende nc es  of  IM,  such  as  stat or  vo lt ag e,  st at or  cur ren t,  po wer  fa ct or,  torqu e  on  the  shaft ,   a   progra m  for   appr oximat ing   e xper imental  d at a   by  po lynom i al s   was  dev el op ed.  Us ing  th e   deve lop ed  ma th em a ti c al  mod el ,   the  reg ul at ory   c har acte rist ic  of   I M  tha t   was   opti mal  fro m  an   ene rgy   point  of   vie w  was  ob tain ed.  The  ne ce ss ar y  indicat o rs   of  IM  and   TVC  are   d eterm in ed  ( thyri stor  con trol  angl e ,   st at or  vo ltage,  sta tor   cur ren t)   to  cha n ge  ex isti ng  set tings   in  orde r  to   save   el e ct ri c  e ner gy.   The  result s  of   expe r i me nt al  studi es  a re  pr ese nt ed,  t he   gra ph   show s  an   opt im i ze d  ver sion  of   th e  fo rm  of   th e  r egul a tory  ch aracteristic  ac cor d ing  to  t he  cri t eri on   of  mi n im um   ele ct ri c  en erg y  con sumpti on.   Ke yw or d s :   Ind uction m otor   Po ly nomial  de pende ncies   Power fact or   Pr op or ti onal  c on t ro l l a w   Th yr ist o v oltag e co nv e rter   This   is an  open   acc ess arti cl e   un der  the  CC  BY - SA   l ic ense .     Corres pond in g  Aut h or :   Aleksa ndr S.  A nik in ,    Dep a rteme nt of T heoreti cal  fundame ntals  of ele ct rical  en gi neer i ng,   South  Ural  Sta te  U ni ver sit y,   76, Le nin p ros pek t,   Chel yab i ns k, R us sia . 4 5408 0   Emai l:  an ikina s@susu .ru       1.   INTROD U CTION     In  m od e r n  c onditi ons,   the   pro blem  of  e ne rgy  sa ving   du rin g  op e rati on   of  as ynch ron ou s   el ect ric  dr i ves  with  va r ia ble  loa d  is  be coming   especi al ly  acute  [ 1 ,  2 ].   To   so l ve  t his   pro blem,   it   is  necessa ry  to   pr ov i de  energ y - e ff ic ie nt   op e rati on  of  an  in duct ion  m otor  ( I M )   in  t he   entire  ra ng e   of  cha nges  in   the  loa d  mome nt.  F or  this,  it   is   neces sary  to   deter mine  su c h  pa ram et ers  of  th e  mot or  at   wh ic h  it   will   de velo p  th e  re quire d  momen t   with  a  minim um  co nsum ptio n  of   el ect ric  e nerg y.   F or  e xa mp le ,  a   num be r  of  st ud ie s   in  this  area  [ 3 - 6]  sh ow   that  w he n  unde rloa ding  due  to  a   dec rease   in  t he  a mp li tu de   of  t he  sup ply   volt age  of  t he  MI  at   a  c onsta nt   fr e qu e nc y,  a   minimu m   of   losses   ca n  be   ob ta ine d,  i.e .  pro vid e   ene r gy - sa ving   op e ra ti on  an d  re duc e  m otor  heati ng.  T he  a uthors  i nd ic at e   that  the  mode   of   “mi nimum  sta tor  cu rr e nt”  is  cl os e  in  ene rgy  in dicat ors  to  the  mode  of mini mu m  losse s in   the IM,  not tak ing  i nto  ac co unt t he valu e  of   the po wer fact or.   The  sci entifi c  t eam  l ed  by  N.   F.  Ilyi nsky   (Mosc ow   P ower  En gin eeri ng   I nst it ute)  [7,  8]  s howe d  that  du e   to   t he  re gula ti on  of  the   amplit ude  of  t he  sup ply  volt age  of  c onsta nt   fr e que ncy,  w hen  for   te ch nolog ic al   reasons ,  f or   a  sign ific a nt  pa rt  of   t he  ope rati ng   c ycle,  t he  load  mome nt  is  2  ...  3  ti mes  le ss  than  t he  rate d  It  i s   po s sible  t o  sa ve  up  t o  15%  of  e nergy  c onsu me d,  re duce   m otor  heati ng   by   1.5   . ..  2  ti mes,   increa se  powe r   factor  at   l ow  l oad  by  30%.   Ther e f or e,   by  lowe rin g  t he  volt age  a cr os s   the  sta t or  wi nd i ng s   t o  0.7  U n  for  t he   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8 694   In t J   P ow  Ele c  &  D ri   S ys t,   V ol .  11 , N o.   4 ,  D ecembe r  2020   :   217 3   –   218 2   2174   hal f  loa d  mode   or  to  0.4  Un   f or   t he  idle  mod e,  it   is  possible   to  en sure  e nergy - ef fici ent  operati on   of  the  mo to r,   and  hen ce   the   whole  el ect ric   dr i ve.   H ow e ve r,   t he  e xperim ental   res ults  a nd  real   pract ic al   rec om me nd at ion s   wer e  not  pr ese nted b y  the  a uth ors.   As  you   know,   el ect rical   energy  in  t he  I M   i s  trans mit te d  by  a  mag netic   f ie ld.  T he  am pl it ud e  of   t he  mag netic   flu x  mainly  de pend s  on  the   am plit ud e  of  the  volt age  acr os s  t he   sta tor  windin gs   a nd  is  pract ic al ly  ind e pende nt  of   the  mate rial   and   dime ns io ns  of   t he  co re.  T hus,  a ny   mode  of  ope rati on  of  the  IM   c an  be   represe nted  as   nominal  f or  s om e  a bs tract   mo to r  of   th e  c orres pondin g  powe r.   F or   a ny  nomi nal  m ode,  the  gen e rali zed  e ne rgy  ef fici enc y  par a mete r  is  the  po wer   facto r,   w hich  is  det ermine d  by   t he   best  rati o  of   c urren t  a nd   volt age.  T he  pu rpose  of   t his  w ork  is  to  dem onstrat e  by  pract ic al   exa mp le   that  the  maxim um   pow er  fact or   is  the  mo st  opt imal   crit erion   f or   e nsuring  e ne rgy - e ff ic ie nt  op e rati on  of  th e  IM   i n  an y  m od e .  To  ac hie ve   this   go al ,   a  mat he mati cal   model  was  c reated,   p r el imi nar y  cal culat ion s   of  th e  sp ee d  c on tr ol  l oop  of  the   I M   with  a   thyrist or   volt age  co nverte r  ( TVC)  wer e  ca rr ie d  out,  a nd   the  opti mal  co ntr ol  cha racter ist ic   of   the  I M   was   theo reti cal ly buil t.       2.   PROBLE M  DE FINITIO N   In  m os t  cases ,   I M   w orks  i n  t wo  m odes:   cl os e  to   nomi nal,   an d  cl os e  t o  i dle  (l ow  loa d  mode) .  T he   go al   of   this  w ork  is  to  c reate  an  ine xp e ns i ve   and   eas y - to - m anag e  AS CS ,  a s  well   as  a  li near iz ed  m odel   of  I M   dr i ve  for   deter minin g  fee db a ck  c oe ff ic ie nts   an d  sta bili ty  s tud ie s   A   s uitab le   area   of  a ppl ic at ion   of  I M  with  a   minimu m  of  powe r  c onsum pt ion   a re  t he  me chan is ms  w ork ing   with   va riab le   load ,  in   the   "i dling  -   rated   load"  mode.   T o  so l ve   this   prob le m ,   in   the   case   of  small   an d  me di um - siz ed   m otors,   it   is   nece ssa ry  to   c reate  a n  easy - to - us e,  bu t  ac cur at e  mat hem a ti cal   mo del  "Prop or ti onal   r egu la to r – IM –   load".   T he  ma themat ic al   model  is   base d  on  t he  st at ic   and   dyna mic  cha racteri sti cs  of   AS C S.   The  mathe ma ti cal   mo del  of  IM  with   TVC   for  the  study  of   ste a dy - sta te   an d  tra ns ie nt  process es  is  base d  on   po l ynom ia l  de pende ncie s  on  the  m ode  pa rameters   [ 9 - 12 ].   The   model  is  base d  on  e xp e rim ental   data   of   I M   of  var i ous  powe rs.  A s  an   e xam ple  of  t he  impleme ntati on   of  su c h  a   s ys te m,   a   sec ond - order  s ys te m  with   fee dba cks   on   the   r ot at ion al   fr e que ncy  a nd   sta tor  c urren t i s presente d.   It  was   pr act ic al ly  establi sh e d  th at  in  su c h  a  sy s te m,  with  the c al culat ed  coe ffi ci ents   of the stat ic  s pe ed  c on t ro ll er   and fee dbacks ,  the sta bili ty is  within t he  e ngineeri ng r e qu i re ments.       3.   THE ORETI C AL R E SEA C HES   The  a pp li cat io n  of  T VC  is  us e d  to  c on t rol   the  volt a ge  at   a  const ant  fr e qu e nc y.   In  the  stu dy   of  pro portion al   c on t ro l   sy ste ms  with  a   pr e deter mined  c on t ro l   char act e risti c,  that  is,   with   a   st and a r d  pro port ion al   vo lt age   re gula tor ,  the   mai n  prob le m   is  t o  determine   the   f unct ion s  of  the   re fer e nce  si gn al ,  the  tra ns fe r  f unct i on   of the T VC,  and the  ope rati ng p a rameters  of  IM.   The  de velo pme nt  a nd  im pro veme nt  of  A S CS  f or  the   r ot at ion   of  I M  w it h  TVC   is  e xpedie nt  to   be  performe d  by   cal culat ion  an d  e xperime ntati on .   T he   mat he mati cal   desc ription  of  AS CS   can   be   ve r y  di ver se.   In  cal culat in g  stu dies  of  I M   t ran sie nt  proces ses,   syst ems  of  li nea r  diff e re ntial   eq uations  desc ribing  t he   el ements  of  A SCS  are  widel y  use d.  It  s hould   be  note d  that  the  c har ac te risti c  transient  proces ses  a re  the   processes   of  i ns ta nta neous  i ncr easi ng  an d  dec reasi ng  of  load.  T hey  dif fer   i ns ig nifica ntly  (8 – 10 % )  of   t he   values   of  t he  r otati on  sp ee d  of  the   I M   from   i ts  values   in   the   ste ad y  sta te .  I n  the   stu dy  of  su c h  m odes,   th e  us e   of  li near  m od e ls  of  A SCS  gi ves  a   fairl y  go od  ag reeme nt  betwee n  t he  c al culat ed  a nd  ex pe rime ntal  da ta .  A   good  re su lt   is  a  desc riptio n  of  the  cha racter ist ic s  of   AS CS   el ements  by  poly nomial   de pe nd e ncies  base d  on  exp e rime ntal  da ta   [13 - 17].   A   structu ral  dia gr a m  that  sat isfact or il y  desc r ibes  the  tra ns i ent  proces ses  in  I M  wh e n  it   is  fe d  from  TVC  is   s how n  in   Fig ure   1,  w he re  TC V  -   th yr ist or   c onve rter,  SS  -   sp ee d  se nsor,  CS  -   current  sens or,  PPCC  -   pulse - ph a se c on tr ol  c ircuit .           Figure  1 .  Bl oc k diag ram of  th e A SCS  IM   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  P ow Elec   & Dri S ys t   IS S N: 20 88 - 8 694       Experime nta l  det ermin ation of  subopti m al  para meters  for  e ner gy - ef fi ci en t  con tr ol  of…   ( V alentin a S. G oun)   2175   The mo ment  of r e sist ance  of the c onsume r w as d esc ribe d b y  the   ex pressi on:     М с =  k c n   (1)     wh e re   kc   is   the   pr opor ti on al it y  facto r   of   the   consu mer   set ti ng.   A n  eval uation  of   the   ef fe ct   of  re du ce d  volt ag e   on   t he  dy nami c  par a mete rs  of  I M   wa s  car ried  out  usi ng  th e  dev el op e d  m at hemati cal   mo del  of   AS CS  IM.  I n  the  devel oped   m odel   t he  dif f eren ti al   e qu at i on s   of  th e  mo s t  sig nificant   el ements   of   the   AS CS   are   us e d  i n  the   fo ll owin g form  [18]:     (TIM p +  1)   M  =  k   (w0 –   w),   (2)   M – M c  =  p w/  Js,     wh e re  J s  is  t he   total   m om e nt  of  ine rtia   of  th e  I M   with  t he  dr i ve;  TI M  -   the  el ect r om a gnet ic   ti me  c onsta nt  o f   IM ; k  is  the  rig idit y  mod ulu s o f  the  li ne arize d  mec han ic al   c har act erist ic ;  w0 – s yn c hro no us   r otati on al   s pe ed;  w   is  the c urren t   r otati on al  s pee d .   The  fi rst  eq ua ti on   de scribe s  the  li near   mec han ic al   ch arac te risti c  of   the  IM   i n  the  wor king  zo ne ,  wh e re t he  sli p s v a ries f r om   0 t o  sк р. The  se cond  e quat io n i s a r igi dly   m odifie d mec han i cal  li nk .   Ba sed on t he  e xp e rime ntal da ta , th e  fo ll owin g  ass umpti ons  wer e  ma de:   •   The   main  funct ion al   dep e nde nc ie s w ere  d e scr ibed b y  sec ond - orde r p olynomi al s;   •   It   is  assu me d  that  the  val ve s  are  sin gle – op e rati on  th yri stors ,  i n  w hi ch  only  switc hing  can  be  con t ro ll ed .  Th e  th yr ist or  is  t urne d  off   insta ntly   by   softwa re  w hen  the   c onditi on   f or  the   cu rrent   dro p   that i s curre ntly  flo wing th rough  t he  th yri stor t o  ze ro is m et ;   •   Wh e n   c al culat ing  the   th yr ist or  is  c onside red  as  a n  i deal  va lve,  t he  s witc hi ng  ti me  of  w hi ch  ca n  be   neg le ct e d  ( (tp   <0.006sec ).   •   We  al so   neg le ct   the  vo lt age   drop   on  the  op e n  th yr ist or  (V   < 1.5%  of   the  maxim um  switc hing   vo lt age ). Co nse qu e ntly,  the  T VC ca n be r e pr esen te d as a n  a mp li f ying li nk;   •   IM is a n  a per io dic li nk of t he se co nd ord e r [ 18];   •   The   pro pose d  qua li ty   crit er ion – po wer  fa c tor – is  al s o  w ritt en  in   t he  form   of   a  se cond – or der   po l ynom ia l  de pendin g o n  the  IM  par a mete rs  and loa d.   The  se nsor s  of   the m od e   pa ra mete rs  a re  des cribe d by al ge br ai c e quat ions :     Vbfw =  kbf w w,   V bf i =  kbf i Is     (3)     Without   al lowa nce  f or   discre te ness  in  sig na l  extracti on   [2] .   The  ro le   of   th e  sta ti c  sp eed  c on t ro ll er  i s   performe d  by  t he  AS CS   with   a  tra nsmi ssio n  facto r   δ   (sl ope  of  t he  s a wtooth ),   w hich   is  numerical ly   eq ual  to   the  recip ro cal   of  the   gain .   Th e  va lues   of  δ   a nd,   kbf w,  kbfi  are  c hose n  by  t he  res ults  of  a nalysis   a nd  s ynthesis,   procee ding  fro m  the   pro visio n  of  s pecifie d  dynamic   pr op e rtie s  of   the   ci r cuit  [ 15 - 19].   D iffer e ntial   eq ua ti on s   descr i bing  the  con t ro l  lo op  f or  the  fr e quenc y  of  ro ta ti on  of  the  I M   in  t he   transie nt  proc ess  ( M idle  -   M no m,   M no m  -   M idle )  ta ke  the  form :     (L1 /R 1) p Js =  ( V set – kbfi Js – kb fw w – ke w) /R 1   (4)   p w/ Js =   M – M c,     wh e re  L 1  is  th e  total   inducta nce  of  the   sta to r  wi nd i ng ;  R 1 – act ive  resist an ce  of   t he  sta to r   windin g;  Vset – spe ed   ref e ren ce   si gnal ;  ke – coe ff ic i ent,   ta king   int o  acco unt  the   inter nal   pa ras it ic   feedbac k  on  t he  fr e que ncy  of   ro ta ti on;  Js  is  t he  total   m ome nt  of  i ner ti a  of  the  I M   a nd  loa d.     Since   the  syst em  is  a  sec on d – orde r  s ys te m,  tw o  feedbac ks   a re  intr oduce d  to  e ns ure  sta bili ty:  curre nt  an d  s pe ed:  kbfi  a nd  kbfw  are  t he  c urren t  a nd  r ota ti on al   feedbac k  coe f fici ents,  re sp e ct ively.   Using   the  the ory  of  m od al   c on t r ol,  stu dies  w e re  co nducte d  on   t he  sta bili ty  o f  cl ose d  l oop  ope ra ti on   a nd  t he  pa rameters   δ   =   1,  kbfi   =  2,  kbf w  =   1  [20 - 25]   we re   ch os e n.   The  pur po se  of   ASC S  is  the  op ti mal  functi onin g  of  the  c on tr ol le d  sy ste m  in  the  pr e sence  of  an  exter nal  lo ad,   as  a   ru le ,   rand om .   The   val ues   of   the   pa rameter s  of  IM  a nd   TV C  ente rin g  t he   rig ht - ha nd   side s  of  the   e quat ion s ,   i n  accor da nce  with  t he  rec om me nd at io ns  of  [ 19,   26,   27],  were  dete rmin e d  i n  t he   f orm  of  t he  a bove - me nt ion e d  functi onal   depend e nces .   The   value   of  the   re fer e nce   sig nal  accor ding   to   t he  sp ee d  of   r ot at ion  Vse t   is  c ho s en   accor ding  to  t he  ex pe riment al   char act erist ic ,  sta rting   fro m  the  co ndit io n:  minim um   i dle  cu rr e nt  an d  small   loads  (ma ximum  powe r  fact or)  wh il e  maint ai nin g  sta ble  operati on  of   the   IM.  The n  the   con tr ol  sig nal   will   look li ke:     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8 694   In t J   P ow  Ele c  &  D ri   S ys t,   V ol .  11 , N o.   4 ,  D ecembe r  2020   :   217 3   –   218 2   2176   Vcs  =  Vset – V bfw – V bf i   ( 5)     The  c ontr ol  sign al   Vcs   is  c ompare d  i n  A SCS  wit h  a  s awto oth   sig nal  as  s how n  in   Fig ur e   2 .   Accor ding  t o  the   te st  re su lt s,   unde r  ce rtai n  a ssu m ptio ns  T V C  withi n  the   pe rformance   (Midle   -   Mnom)   of  I M,   the  ope rati ng  r ang e   of  t he  a ngle   α   of   re gu la ti on   of  the  Im pu lse – P hase  C on t ro l  Sy ste m  (I PCS )  within   60 – 90   degrees.  T he v oltage at t he out pu t  of TV C  as  a fu nction o f  a  is d e fine d  as:     Vd   =  160 – 1,0 67а   (6)     The  dep e nde nc e  V d   ( а) ,   ( w her e  V d   =  V s ) ,  co ns tr ucted  f rom  the  e xper imenta l  data,  i s  show n  i n    Figure  3.  Th e   func ti onal   de pende ncies  of   the  ex per ime ntal  data  of   t he  m oto r  unde r  inv e sti gatio n  we re  descr i bed  by  poly nomial   sec ond - orde r   de pe nd e nces .  To   determi ne  t he  functi on  of  set ti ng   t he   sig nal  V set ( n)   and the  qual it y crit erio n – t he p ow e r fact or, lin ear  dep e ndenc es w e re c onstr ucted.         Figure  2. Timi ng d ia gr a ms  of open  lo op ope rati on         Figure  3. The   vo lt age  at the  outp ut of T VC  dep e ndin g on the a ng le   of c ontrol  of   IP CS           Fig ure   4. Dia gram of t he  e xp e rimental  set up       4.   PRACTI CA L  R ESE ARCH   The   ex per i men ta l  set up  c reated  i n  t he   trai ning  la borato ry  m ade  it   possible   to   buil d  a nd  a nalyze   the   sta ti c  char act e risti cs  of   the   mo to r   4A 80 B 6  i n  idle   an d  low  lo ad   m ode s.  Stat ic   cha ra ct erist ic s  are   gi ven  in   Table  1,  Fig ure  5:  i dle  a nd  low  l oa d  m od es  f or  opti mal   set ti ng s   are   c on si der e d.  Is – sta tor  phase  c urren t ,    cos φ – powe r  fa ct or ,  Vs – phase   sta tor  volt age,   n – r otor  s peed,  P 1 – powe r  drawn  f rom  the   su ppl y  net wor k,   P 2 – us ef ul  powe r,  M – to rque   de ve lop e d  by  t he  mo to r;  а  – t hyr ist or   c ontr ol  a ng le .   T he  w ork  of  the   m otor   un der  reduce d vo lt ag e is sta ble.   An  op ti mal  c on t ro l  cha racteri sti c  was   obta ined   by  th e  crit erio n  of   minim um  c urre nt  wh il e   mainta inin g  ef fecti ve  po wer .   On   Fig ur e  6:  1 – is  a  natu ral  el ect ro mec han i cal   char act eris ti c;   2 – idle  res ponse   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  P ow Elec   & Dri S ys t   IS S N: 20 88 - 8 694       Experime nta l  det ermin ation of  subopti m al  para meters  for  e ner gy - ef fi ci en t  con tr ol  of…   ( V alentin a S. G oun)   2177   wh e n  c ha ng i ng  the  ref e ren ce   sign al   with ou t  dr i ving  the   loa d  on  the  sh a ft;  char act e risti c  3 – co rr e spo nd s   to  the   idle  cha racteri sti c  with  a   dr i ve  on  t he  s haft ;  4 – c orres ponds  t o  a   c har act erist ic   with   an   m oto r   loa d  m om e nt   equ al   to   0.2  of   the   nominal;   char act e risti c  5 – c orres ponds   to   the   m om e nt   of  mo t or  loa d  e qual   t o  0.4   of  the   nominal;   cha r act erist i c  6 – co rr es ponds  to  t he  m om e nt  of  mo t or   l oad   equ al   to  0.6  of   the  nomin al ;  7 – corres ponds to   the m om e nt  of   mo to r  l oad eq ua l t o  0.8  of t he nomi nal.       Table  1.  T est  4A80B6:   P nom   =  1 , 1 k W,   n nom   =  920 min - 1 , id li ng and l ow loa d  m odes  with  r edu ce d v oltage   accor din g  t o  th e crit erio n of t he  mi nimum st at or  c urre nt (m aximum  powe r  f act or)   М   ( Nm )   n   ( m in - 1 )   V s   (V)   I s   (А)   a  ( g rad)   co s φ   P 1 (W)   P 2   (W)   0 ,15   975   44   0 ,52   108   0 ,65   23   15   0 ,55   970   4 9 ,8   0 ,7   1 0 2 ,5   0 ,78   71   56   0 ,75   9 6 7 ,5   5 1 ,1   0 ,8   1 0 1 ,2   0 ,78   97   76   0 ,8   965   5 2 ,5   0 ,88   100   0 ,77   105   81   1 ,25   960   5 5 ,2   1 ,03   9 7 ,5   0 ,78   161   126   1 ,41   9 5 7 ,5   5 6 ,6   1 ,13   9 6 ,25   0 ,77   184   142   1 ,58   955   58   1 ,18   95   0 ,77   204   157   1 ,88   950   5 8 ,5   1 ,3   9 4 ,5   0 ,76   245   187   2 ,0   9 4 7 ,5   5 8 ,8   1 ,38   9 4 ,25   0 ,75   264   199   2 ,23   945   5 9 ,1   1 ,45   94   0 ,74   268   221   2 ,39   9 4 2 ,5   6 6 ,3   1 ,5   8 7 ,5   0 ,75   315   236   2 ,55   940   7 4 ,5   1 ,55   80   0 ,75   293   252   2 ,83   935   9 0 ,3   1 ,68   65   0 ,74   331   278   3 ,18   930   92   1 ,83   6 3 ,33   0 ,72   428   310   3 ,53   925   9 3 ,6   1 ,95   6 1 ,67   0 ,72   478   342   3 ,9   920   9 5 ,3   2 ,1   60   0 ,70   535   376           (a)   (b)     Figure   5. Test   4A8 0B6 :  P nom   = 1 , 1 k W,   n nom   = 920 mi n - 1 , idl ing  a nd lo w  lo ad  m odes  with  reduce d vo lt ag e  accor ding t o  th e crit erio n of t he  mi nimum st at or  c urre nt (m aximum  powe r  f act or)     a) – for  а (P 2 )   a nd b) – f or  Vs,  n, M,  co sφ,  P 1 ( P2)           Figure   6.  Ele ct romecha ni cal  c har act erist ic s.  IM   4A8 0B6 :  P nom   = 1 , 1 k W,   n n om   = 920 mi n - 1   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8 694   In t J   P ow  Ele c  &  D ri   S ys t,   V ol .  11 , N o.   4 ,  D ecembe r  2020   :   217 3   –   218 2   2178   An al yzin g  t he   obta ine d  c harac te risti cs,  it   can  be  no te d  t ha t  in  eac h  of  them  t her e   is  a   minim um  corres pondin g  to  the  minim um  val ue  of   t he  sta tor  c urren t  ( po i nt  B  co rr e s ponds  to   idli ng ;  po i nt  V – to   a  load   of  0.2  f r om   nomi nal;  point  J – to   a  loa d  of   0.4  from  nominal;   point  D – t o  a  l oad  of  0.6  fro m  nomi nal;  Figure  7  sh ows   a   view   of  the   recomm end e d  el ect romecha nical   c ha racteri sti cs  of  the   s ubopti m al   I M  co ntr ol  sy ste m   accor ding   to   t he  crit erio n  of   the  m inim um  sta tor   cu rr e nt,   wh e re   point   E   pr act ic al ly   co r respo nd s   t o  t he   rate d   load  of   I M   a nd  point  B  is  cl os e  to  t he  op ti mal  value  f or   the  idle.  Sta rting   from   point  V  an d  with  a  f ur t her   increase  in  l oa d,   a n  unsta ble  mode  of  op e ra ti on   of  the  s yst em  is  ob se r ve d.   Gr a dual   inc rease  in  the  c urre nt  feedbac k  sig na l  (by  a dju sti ng   the  po te ntiom et er  R8 )  ma ke s  it   possible  to   achieve   sta ble   operati on,   but   at   the   same  ti me,   the   amplific at io n  factor  decr eas es,  a nd  the   syst em  co ntin ues   to  operate  at   char act e risti c  9  a nd   enters   the   op e r at ion   m od e   s how n  by   point   G.  W he n  a  ca pacit or  C 1  is   i ntr oduce d  i nto  the   fee dback   ci rcu it   (K e y1  ope ns),   only  t he  al te r nating  cu rr e nt  feedbac k  c ompone nt  is  in pu t  to  D A 1  ( Fig ure .  4) .   As   s how n  by  exp e rime ntal  da ta ,  the  a mp li fi cat ion  f act or o f   the  s ys te m   pra ct ic al ly  do es   not  dec rease .  I n  this  case,  t he  A SCS   at   the   init ia l  op e rati ng  mod e  c orrespo nd i ng  t o  point   B  ( Fig ure .  6),   wh e n  the   loa d  inc reases,   w orks   on  char act e risti c  8.   B y  c on t ro ll ing   t he  ma gnit ud e  of  the  va riable  c omponent  of  the  c urren t  fee db ac k,   it   i s   po s sible  to  a chieve  sta ble  op e rati on  of   the  sy ste m  in  the  entire   range  of   c ha racteri sti c  8  (on  the     segme nt B – E).           (a)   (b)     Fig ure   7. Test   AOK 2 - 51 - 6 - T 2:  P nom =4 k W,   n nom =955 mi n - 1 , id le     a)  – f or  V s , Q,  P 1 , n, S (P 2 )   a nd  b)  – for  I s , c os φ  ( P 2 )       Wh e n  re placi ng  a   sta ti c  re gula tor  with  a n  ast at ic   on e   ( w hen  the   Ke y2  key  is  opene d),  the   s peed   ref e ren ce   sig na l  is  sel ect ed  s o  that  IM  idli ng  works  in  t he   mode  s how n  by  point  I,   w hi ch  co rr es pond s  to  a  ro ta ti onal   s pee d  w r   =   93 1  mi n - 1 .   With   a n  in crease   in   loa d,  I M  op e rati ng  at   cha racteri sti c  10,   e nters   a   mode   cl os e  to   the   nominal   ( po i nt  K) .   T he  s ys te m  w orks   sta bly   over   the  e nt ire  loa d  range   with out  intr oduci ng   add it io nal  c urr ent  fee dbac k  (potenti ome te r   R8  is   in   the   off   posit io n) .    T he  a bove   theo ry  an d  pr act ic al  recomme nd at i on s  were  te ste d  in  the  trai ning  la borato r y  of   el ect rical   machines  of   S USU   on   the  mo t or   AOK 2 - 51 - 6 - T 2  (p a ra mete rs:  220/38 0V,  16 / 10A,  4  kW,   95 5  mi n - 1 ,  ef fici ency  82%,   cos   =   0. 78).  As   a  l oad,  DC   mo to r  ty pe  2P N16 0MU HL 4  (p a rameters:   220V,  4.5 kW,  24.2A,  1000/3 000  mi n - 1 )  wa s  us e d,   mec ha nical ly   connecte d  to  t he  I M   a nd  ope rati ng   i n  the  el ect ro ma gnet ic   br a ke  m ode.  T he  po wer   s uppl y  was  pro vid e d  by  a   flo or - m ounted   in du ct io n  vol ta ge  regulat or  ( IR)   ty pe  IR  59/2 2 - U 3  ( pa rameters:   16 0kV A,  380V,  vo lt age   regulat ion  li mit s  0 – 38 0V,  m ai ns   c urren t   310A,   loa d  c urr ent  245A).  T he   res ults  of  th e  te sts  are   placed  i n  Table  2,  Fi gur e  7  (AOK2 - 51 - 6 - T 2  te st:   P nom   =  4  kW,  n nom   =   95 5  min - 1,  i dling  m od e ),  where  V s – is  t he   volt ag e   on  the   sta tor;   I s – is  the   sta to r  c urr ent;  P 1 – c onsu me d  act iv e  powe r;  Q – reacti ve  powe r  c ons umpti on ;   cosφ – is  the   powe r  fact or ;  n – is t he  rotat ion fr e quenc y;  P 2 – use f ul po wer ;   S – is t otal  pow er.   The  r est   res ults  of   t he  te st  ar e  placed  i n  Ta ble  3  a nd  Fig ure  8  ( AOK2 - 51 - 6 - T2  te st:   P n om   =  4  kW,   n nom   =  9 55  mi n - 1,  the  m od e  of  small   loads  wh e n  the  c ondi ti on s  of  the  m inimum  sta tor  current  a nd   ma ximum   powe r  fact or   a re  sat isfie d).  F rom  the  grap hs  (F ig ure.  7b)  it   can  be  see n  t ha t  at   a  minim um  val ue  of   t he   sta tor  current,   w hile  mainta inin g  powe r,   the  powe r  fa ct o r   ( cosφ  (P 2) )  va ries  withi n  small   li mit s  and   is   appr ox imat el y  equ al   to  t he  nominal  (corr es pondin g  to  the   rated  loa d).  T he  opti mize d  s ta tor  cu rr e nt  li near l y  dep e nds  on the  eff ect iv e  pow er.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  P ow Elec   & Dri S ys t   IS S N: 20 88 - 8 694       Experime nta l  det ermin ation of  subopti m al  para meters  for  e ner gy - ef fi ci en t  con tr ol  of…   ( V alentin a S. G oun)   2179   Table  2 .  T est   AOK 2 - 51 - 6 - T 2: P nom =4 k W,   n nom =955 mi n - 1 , id le .   V s   (V)   I s   (А)   P 1 (kW )   Q  ( k W ar)   co sφ   n   ( m in - 1 )   P 2   ( W )   S  ( VA)   219   2 ,5    0 ,32   0 ,89   0 ,34   996    3 ,14     951   200   2 ,29     0 ,30   0 ,74   0 ,37   995    3 ,14     795   180   2 ,17     0 ,27     0 ,60   0 ,40   994    3 ,13     677   141   1 ,75     0 ,22     0 ,36   0 ,52   989    3 ,12     427   121   1 ,65     0 ,20   0 ,27   0 ,59   985    3 ,10     345   110   1 ,63     0 ,19     0 ,23   0 ,61   981    3 ,09     311   100   1 ,53     0 ,19     0 ,19   0 ,72   975    3 ,07     265   91   1 ,53     0 ,18     0 ,16   0 ,75   969    3 ,05     240   80   1 ,55     0 ,17     0 ,13   0 ,79   959    3 ,02     215   70   1 ,63     0 ,17     0 ,11   0 ,86   944    2 ,97     198   60   1 ,8    0 ,16     0 ,09   0 ,85   919    2 ,89     188    51   2 ,13     0 ,16     0 ,09   0 ,85   866    2 ,70     187       Table  3 .  T est   AOK 2 - 51 - 6 - T 2  te st:   P nom   =  4 k W , n nom   =  95 5  mi n - 1 , t he  m ode  of small  loa ds   wh e n  t he  conditi ons  of  t he  mi nimum st at or  c urre nt and ma xim um p ower  f act or a re  sat isfie d   V s   (V)   I s   (А)   М   ( Nm )   n   ( m in - 1 )   Q   (kW ar)   P 2   (W)   co sφ   9 5 ,3    1 ,54     0 ,01     970    0 ,17 5     0 ,19 6     0 ,77     9 4 ,7    1 ,80     0 ,11     973    0 ,18     0 ,24     0 ,81 3     9 4 ,3    1 ,92     2 ,0    955    0 ,18     0 ,26     0 ,83     9 3 ,6    2 ,21     3 ,32     942    0 ,19     0 ,30     0 ,84     9 3 ,0    2 ,42     4 ,22     931    0 ,20     0 ,34     0 ,87     9 2 ,5    2 ,82     6 ,06     914    0 ,21     0 ,39     0 ,86     9 2 ,0    2 ,95     8 ,17     906    0 ,22     0 ,41     0 ,87             (a)   (b)     Figure   8. Test   AOK 2 - 51 - 6 - T 2  te st:   P nom   =  4 k W,   n nom   =  95 5  mi n - 1 , t he  m ode  of small  loa ds   wh e n  t he  conditi ons  of  t he  mi nimum st at or  c urre nt and ma xim um p ower   facto r  a re  sat isfie d   a) – for  M , Q,  I s ,  co sφ,  n, V s   (P 2 )   a nd b) – f or   I s , c os φ ( P 2 )       5.   POLY NOMI AL D EPE N D ENCES  OF  THE M AI N  P A RAMET ERS   OF I M   To  dete rmin e  the  coe ff ic ie nt s  of   po l ynomi al s  approximat ing   a  giv e n  ar ray   of   s ource  po i nts,  an   appr ox imat in g  pro gr am  was  wr it te n  in  FO R TRAN .  T he  ac ceptable  acc uracy  of  the   poly nomial   desc rip ti on   o f   giv e n  a rr a ys   of  input  data  wa s  achie ved  by  check i ng  the   r esults  of  cal c ulati on s  at   c ontr ol  points   [ 28 ,  29 - 34 ].  Po ly nomial   de pende nce  of  th e  second  degre e  for  the  to rqu e  M   on  the  s pe ed  of  the  m otor  sh a ft  n,   t he  volt ag e   of   t he  th yr ist or  powe r  s ource  Vs,   t he  c urren t   co ns ume d  f rom  the  powe r  s ource  Is,   t he  a ng le   of  co ntr ol   of  the   IP CS  а :     М(n,V s ,I s ,а)  = 55,7 19n – 322,2 05V s   +  10 40,842I s – 376,9 86а – 0,0 08n V s – 1, 435n I s   +  0,01 0n а   +  1,965Vs I s   + 2 ,229V s а  +  2,694I s а – 0,0 29n n +  0,9 99V s V s – 16, 147I s I s    + 1, 241а а     To  s ol ve  the   direct  a nd  in ve rse  c ontrol   pro blems,   the   par a mete rs  of   li near  de pe ndencies   we re  determi ned [ 16 ]:     М(n,V s ,I s ,а)  = – 0,016 1n + 0 ,0964V s   + 1, 6638I s   + 0, 0988 а,     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8 694   In t J   P ow  Ele c  &  D ri   S ys t,   V ol .  11 , N o.   4 ,  D ecembe r  2020   :   217 3   –   218 2   2180   The   poly nomial  d epe ndenc e  of the  po wer   fac tor o n  the  same  p a rameters  w i ll  b e wri tt en  as :     cos φ( n, V s ,I s , а)  = 20,4 79n – 119,793V s   + 4 31, 381I s – 137,9 40а +  0,012 n V s –   –   0,638 n I s   +   0,019 n а   + 1, 122V s I s   + 0, 727V s а   +  1,40 1I s а – 0,012 n а   +    + 0, 329V s   V s – 8,5 71I s I s   + 0, 401а а,     The  li nea r  a ppr ox imat io n  ta ke s the  form:     cos φ( n, V s ,I s , а)  = 0, 011n – 0,0 61V s   + 0, 385I s – 0,065 а,     The  volt age  on   the  sta tor  windin g  with  sta ble  mo to r  ope rati on   a nd   with  m inimum  sta tor  current  a nd   op ti m um   powe r  fact or w il l be  w ritt en  as:     V s ( n,M, I s ,а)  = 0, 704n  + 327 8,2 01M – 7056, 682I s    + 2 9,971 а – 0,0 01n n  –   –    68, 340M M – 10 6,666 I s I s – 0,000 3а а – 3,4 17n M  + 7, 344n I s –   –   0,032 n а +  197,0 15 M I s – 0,355 M а – 0,1 74 I s а,     The  li nea r  a ppr ox imat io n  ta ke s the  form:     V s (n,M, I s ,а)  = 0, 163n  + 1, 9622M +   1,1 727I s – 1,0 749а,     The  c urre nt consume d  f r om  t he powe r netw ork for t he op ti mu m  po wer fa ct or   will  b e  wr i tt en  as:     I s ( n, M, V s , а ) = – 30,68 1n – 435,9 47M +  18 1,552V s   + 205, 114 а   + 0, 016n n +  3,267M M –   –   0,554 V s V s – 0,656 1а а  +  0,465 n M    –   0,0 030 n V s   – 0,0 11 n а  – 0,0 42 M V s    –   –   0,163 M а   – 1,206 V s а,     The  li nea r  a ppr ox imat io n  ta ke s the  form:     I s ( n, M, V s ,а)  = – 0,002 1n + 0 ,4147M  +   0,0 144V s   + 0, 0177а,       6.   CONCL US I O NS   An  e xp e riment al   instal la ti on   was  c reated   in   the  la borato r y  of  el ect rical   e ng i neer i ng  of  SU S U  a nd  a   pr act ic al   ver si on  of  the   s ubop ti mal  I M   c ontr ol  s ys te m   was  i mp le me nt ed  acc ordin g  to  the   c rite rio n  of  th e  minimu m  sta t or  cu rr e nt  us in g  t he  e xam ple   of  a   th ree - p ha se  I M  ty pe  4A8 0B6.  Ex peri mental   stu die s  of  t he   sy ste m  with  a  sta ti c  reg ulato r   hav e  s how n  t hat  it   is  po ssib le   to  reduce  th e  sta tor  cu rr e nt   of   I M   by  43%   at   M c  =  0;  33%  wit h  M c  =  0.2  Mn om ;  20%  at   Мс   =  0,4Мn om ;   9%  at   М с  =  0,6 М no m;  4%  a t  М с  =  0,8 Мn om   in  com pa ris on w i th wo rk of a n I M  at t he  sam e  values  of the  m om e nts  of  l oadi ng   on a  natu ra l characte risti c.   A  pr act ic al   ve r sion   was  de velop e d  a nd  a  ma themat ic al   model  of  the   sub opti mal  co ntr ol  sy ste m  for   IM  by  the   c rite ria  of  the   mi ni mu m   sta to r  c urren t   an d  the   maxi m um  pow er  facto r,  ope r at ing   with   a   c on sta nt  sp ee d  ref e ren c e  sig nal  with  a   sta ti c  re gu la to r.   As   I M   volt age  c onve rter,   TVC  a nd  IR  wer e   use d.   T he   sp ee d  ref e ren ce   was  sel ect ed  based  on   the  co ndit ion  that  t he  st at or   cu rr e nt  I M   i n  t he  i dle  is  minimi ze d  and  the   m odes o f   lo w  l oads  ( or  cl ose   t o  the m)   are   sat isfie d  [2].  The  d epe ndence  o f  the  volt age   sig nal  of  t he  jo b  on  the   main  op e rati ng  p a rameters  is  const ru ct e d.   The   sta ti c  s pe ed  c ontr oller  i n  t he   ex pe rim ental   set up   prov i des   f or  loa d  mome nts  le ss  tha n  the   nominal  w ork  of  I M  on  t he  c on t ro l  c ha racteri sti c,  w hich   a ppr ox imat es   th e  opti mal  c urv e  [ 2].   T he  eval uation   of   t he  in flue nc e  of   t he  re gula ti ng   c har act e risti c  on   the  main   par a mete rs  of   IM   is  desc ribe d  by  po l ynomi al s  of   the  seco nd  a nd  first  degrees.     Stu dies  of  the   su boptimal   co ntr ol  sy ste m   of  I M   of  ty pe  4A8 0B6  acco r di ng   t o  the  crit eri on  of   minim um  sta tor   cu rr e nt  with   an   ast at ic   re gula tor  s howe d  t hat  if   at   the   loa d  m ome nts   M c =  0. 8  M no m  a nd  M c   =   0,  t he   sta tor   cu r ren ts   of  I M  w he n  w orki ng  with   the   ast at ic   an d  sta ti c  regul at ors  prac ti cal ly   coincide ,  th en  for  M c  =  0.6 M no m  the   sta tor  c urre nt  of   I M ,  c ontr olled  from  t he  s ubopti mal  sy ste m  with  the   ast at ic   regulat or  by  4%,  at   M c  =   0.4   Мn om – by  10% ,  at   M c  =   0.2   Мn om – by  14%   m ore  tha n  with  t he   sta tic   regulat or.   As   a   res ult  of  the   st u dy   of   the   nat ure  of  the   el ect r om ec han ic al   c har act erist ic s   ( dep e ndence   Is – n)   of  the  operati on  of   I M ,  c on tr ol le d  from  T V C  or   IR,  it   w as  fou nd   t hat  each  point  of  the  op ti mal   curve   corres pondin g  to  the  minim um  val ues  of  th e  sta tor  cu rr e nt   an d  the   ma xi mu m   of  t h e  power  facto r,  at   c on sta nt  load   m om e nts,   ra ng i ng  f rom   nomi nal  to  i dle.  C on s eq ue ntly,   the  li nea rized  opti mal  con t ro l  c ha rac te risti c   al lows  t he use  of a stan da rd T VC as a  stat ic  re gu la to r [2,  26].   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  P ow Elec   & Dri S ys t   IS S N: 20 88 - 8 694       Experime nta l  det ermin ation of  subopti m al  para meters  for  e ner gy - ef fi ci en t  con tr ol  of…   ( V alentin a S. G oun)   2181   REFERE NCE S    [1]   N.  A.  Sukhenko ,   G.   Ya.  Pyati br at ov,   A.  A .   Dan shina,   L.  L .   Alt unyan ,   “ Pros pective  Elec tro mec hani c al   Con trol   Sys te ms  of  Ind ustria l   Manipulator  Eff orts ,”   I nte rnational   Jo urnal  of  Powe r   Elec troni cs  an d  Dr iv e   Syste m   (IJ PE DS) ,   vol .   7 ,   n o .   2 ,   pp .   416 - 421 ,   2016 .   [2]   V . I.   Smo li n,   I . G.  Topo l'Skaya ,   “ Ampli tude  con tr ol  of   the  mo ment  of   a   three - ph ase   asyn chr onou s  drive  base d   on  gen erali z ed ene r gy - flow  principl es, ”   Russian  E lectric al   Eng ineering , v ol .   85 ,   n o .   4 ,   pp .   205 - 209 ,   2 014 .   [3]   Abdel - Halim,   I.  A.  M. ,   Al - Ahm ar,  M.  A. ,   El f a r askoury,   M.   E . ,   &  Mahmoud ,   E.  M. ,   “ A  nov el  a pproa ch  for  the  ana lysis  of  a   thyri stor - con tr oll ed   indu ction   mot or ,”   Jour nal  of  Elec trical  Engi ne ering ,  vol. 15 ,   no .   2,     pp.   101 - 112 ,   20 15.   [4]   Petrushin,   V.   S.,  Yakimets,   A.   M.,   Plo tki n,   Y.  R . ,   &  Yenokt aiev,   R.   N. ,  “ Inv esti ga ti on  of  the   smoo th   start - up   of  a n   induc ti on   mo tor,”   Techn ic al   E lec trodynamic s ,   no . 1,   pp .   56 - 61 ,   20 18 .   [5]   Petrushin,   V. ,   R.   Yenokt ai ev ,   and  J.  Plo tki n,   “ Compa r ative  Analysis  of  Me thods  for  Starti ng  Squirrel - Cag e   Induc ti on   Motor s, "   2016.   [6]   Chuang,   H.  G .   Li ,   and  C.   Lee.   "The   Eff ic i enc y   Improve m ent   o f  AC  Induc ti on  Motor  with  Con stant   Freque n cy   Te chno logy. "  En ergy ,   vo l. 174, p p.   805 - 813 ,   201 9.   [7]   Ili nski,   N .   "F req uenc y  Conv ert er s  in  Wate r   Supply  Sys te ms  for  Ene rgy  Sav ing. "   Ene rgy  Engi n e ering:  Jour nal  o f   the   Associat ion   of  En ergy   Engi n ee ring ,   vol .   97 ,   no.   5 ,   pp .   7 - 20 ,   2000.   [8]   Ili nski,   N.   F. ,   “ New  appr o ac h   t o  AC  mot or   sel ec t ion  and   chec king, ”   Pap er  pr ese nte d   at   the  I EE  Confe ren ce  Publ ic a ti on ,  no .   412,   pp .   32 - 36 .   [9]   V  L   Kodkin ,   A   S  Anikin,  A   A   B al denkov ,   “ Th e   ana lysis   of   th e   q ual it y   of   the  fr eq uenc y   con trol  of   indu ct ion   mot or  ca rri ed  ou t  on   th e  basis  of   th e  p r oce ss es  in the   ro tor  c irc ui t,”   Journal  of   Phy si cs: C onfe renc e  S eri es ,   vol .   944 ,     [10]   Mall ard ,   V.,   Pa r ent ,   G.   Demian ,   C.   Brudny,   J . - F . ,   Del am o tt e   A . ,   “ Inc r e asing  th e   Ene rgy  Eff icie ncy  of  Induc t io n   Mac hine s  by   th e   Us e  of   Grain - O rie nt ed  Magn et i c  Mat erials  and  Die  Cast ing  Cop p er  Squirr el   C ag e  in   th e  Ro tor,”   IEE E   Tr ansacti o ns on  Industry A ppli cations , v o l.  55 , n o .   2 ,   pp .   12 80 - 1289 ,   2019 .   [11]   Vladi mi r   L.  Ko dkin,  Alex andr   S.  Anikin   and   Alexa ndr   A.   Ba lde nkov,   "N onlinear   Dynam ic s   of  As ynchr onou s   El e ct ri c  Driv e:  Engi n ee r ing  I nte rpre ta t ion  an d  Corre ct ion   Te chn ique s" ,   Control  Theory   in  Eng ineering.   Inte chOpe n ,   201 9.   [12]   Kodk in  V.L . ,   A. S.  Anikin,   A. ,   B al denkov ,   “ Ana l ysis  of  stab il it y   of  el e ct ri c  driv es  as  non - li ne ar  sy stem s  accordi ng  to  Popov  criter i on  adj usted   to  a mpl it ud e  and   ph ase   fre qu enc y  c har acte rist ic s  of   it s  e le m ent s, ”  2nd  Inte rnation al   Confe renc e  on   A ppli ed   Mathe mat ic s,  S imulat ion ,   and  Mode l ing A MSM ,   2017 .   [13]   Ferre ira,  F.J. T.E .   De  Alm ei d a,   A . T. ,   “ Overvi ew  on  ene rgy  s avi n g  opportuni t ie s  i n  el e ct r ic   mot or  drive n  sys te ms  -   Part  1:  Sys te m   eff icienc y   im pro vem en t, ”   52nd  I EE E/IAS  Indust rial  and  Comm erc ial   Powe r  Sy stems  Techni cal   Confe renc e, I   an d  CPS ,  2016 .   [14]   Ferre ira,   F.J.T.E .   De   Alm ei d a,  A.T ,   “ Overv ie w   on   ene rgy   sav i ng  opportun it i es  in   e le c tric  mot o r  driv en  sys tems  -   Part  2:  Reg ene r at i on  and  outpu t  power  red u ct i on, ”   52nd  I EE E /IA S  Industrial  and  Comm erc ial   Powe r  Syst ems   Techni ca l  Conf e renc e, I   and   CP S ,  2016 .   [15]   Donolo,   P.D . ,   P ez z ani ,  C . M.,  B oss io ,  G.R.,  D e   Angelo,  C. H. ,   D onolo ,   M . A. ,   “ D era t ing  of   indu ction  mo tors  due   t o  power  quality  issues  conside rin g   the   mot or   eff i cienc y  cl ass, ”   IE E E  Tr ansacti ons  on  Industry  Applicat ions ,   v ol .   56 ,  n o.   2 ,   pp .   961 - 9 69 ,   2020 .   [16]   Gira ldo,  E . ,   Ru sche t ti ,   C.   Veruc chi ,   C.   Boss io,   G.    Boss io,  J. ,   “ Alte rna ti ve   appr oac h  to  i mproving  eff i ci en cy  leve l   in  sma ll   induc t io n  mot ors, ”   I EE E   Latin Americ a   Tr ansacti ons , v ol .   16 ,   n o.   8 ,   pp .   21 38 - 2144 ,   2018 .   [17]   Kodkin,   V. L ,   A.   S.   Anikin ,   A.   A .   B al denkov ,   “ St ruc tural  cor re ct i on  of   nonli n ea r   dynam i cs  of   fre quenc y - con trol l e d   induc ti on   mot or   drive s , ”  Int ernati onal  Journal  of  Pow er  Elec troni cs  and  Dr iv e  Syste ms ,   v ol .   11 ,   no.   1,     pp.   220 - 227 ,   20 20 .   [18]   Loda y - Ri cha ud  M.,   “ Div erg ent  Serie s,  Summ abi lity  and  R esurge nce   II .   S imple  a nd  Mul ti pl e  Summa bi li ty , ”   Springer  Inte rna ti onal Publ ishing ,   no .   272 ,   2016 .   [19]   Gun  V.S.,   B aki n   A.A.,  Litvinova  E. V. ,   “Ana lysis   of  th e  dyna mi c   prope rties  of  th e   discrete   cont rol   of  the  reg ul at ion   by  the  li n ea r   app roxim ation  of   di ffe ren c e  equa t io ns,”   Sc ie n ce   SU SU:  proce edi ngs   of  the   70 th  sc ientif i c  conf ere n ce.   Techni ca l  Sc ie n c e  Se ct ion ,   2017 .   [20]   Gun  V.S.,   Bakin  A.A.,   L it vino va  E. V . ,   “ A  way  of  the   ac   m a chi ne  st at or  cur ren t  de creasing,”   Scienc e  SUSU :   proce edi ngs o f t he  70th   sci ent i fic  con fe ren ce.  Te chni ca l  Sc ie n ce  Se ction ,   2017 .   [21]   Kodkin,   V.L ,   A . S.  Anikin ,   A.A .   Bal d enkov,   “ Stabi l izati on  of   t he  stat or  and  ro tor  flux  l inka g e   of  the   induc t io n   mot or  in  th e  asy nchr onous  el e ct r ic   driv es  with  fr eque ncy  r egulation ,”   Int ernati on al  Journal  of  Po wer  El e ct ronics   and  Dr iv e  S ystem s ,  v ol. 11 ,   n o.   1 ,   pp .   213 - 219 ,   2020 .   [22]   Yang,   G . ,   Zh an g ,  S. ,   Zha ng ,  C. ,   Yang ,   Y. ,   “ Prin ci pl e  ana lysis   of   torqu e  r ippl e   t e st  ben ch  for   el e c tri c   m ac hin e   for   el e ct ri c  veh ic l e  a ppli c at ion , ”   Proce ed ing  2019  5t h  Inte rnationa l  Confe renc e  on  E nergy   Mate ria ls  and  Env iro nmen t   Engi ne ering, IC EME E   2019 ;   Kuala L umpur ;  Ma l aysia ,   vol .   295 ,   no.   5 ,   2019 .   [23]   Ta pi a  Montero ,   M.A,   Hoffer  Gar ce s,  A. E.   T apia Ladi no ,   J.A.  W a ll a ce   Col la o,   R. R. ,   “ Si mul a ti on  and  Analysis  of an   Axial   Flux   Indu ct ion   Mac hin e,”   IEE E   Latin Ame rica  Tr ansacti on s , v ol. 15 ,   n o.   7 ,   pp .   1263 - 1269 ,   2017 .   [24]   Kodkin,   V.L ,   A. S.  Anikin,   A . A.  Bal denkov ,   “ Per forma nc e  id ent if ic a ti on  of  the   async hronous  elec tri c  dr ive s  by   th e   spec trum   of  ro t or  cur ren ts , ”  In te rnational   Journal  of  Powe r  El e ct ronics  and   Dr iv e  Syste ms ,   v ol.   10 ,   n o .   1 ,    pp.   211 - 218 ,   20 19 .   [25]   Gnac inski,  P.  T a rasiuk,   T. ,   “ Ene r gy - eff icient  oper at ion  of   inductio n  mot or s  and  po wer  qual i ty  stan dar ds,”   El e ct ri c   Powe r Sy st ems  Re search ,   v ol .   1 35 ,   n o .   1 ,   pp .   10 - 17 ,   2016 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8 694   In t J   P ow  Ele c  &  D ri   S ys t,   V ol .  11 , N o.   4 ,  D ecembe r  2020   :   217 3   –   218 2   2182   [26]   Gun  V.S.,  B aki n   A.A. ,   Sidorenk o  N.Yu. ,   “ A   mat hem a ti c al  mod el  of   an   async hro nous  mot or   spe e d  con tr ol   sys te m  to  inc re ase   it s   li fe , ”   Proc ee d in gs  of   the  I V   I nte rnational   Co nfe renc e   "Safet y  Proble ms   o f  Crit ic al   Bui ld in g   Infrastructures - SAF ETY ,  2018 .   [27]   Tri ann i,   A.  C agn o,   E .   Acc ord ini ,   D. ,   “ Ene rgy  eff i ci en cy  m ea sures   in  elec tri c  mot o rs  sys te ms:  A  novel   c la ss ifi c ation  highl ighting spe ci fi c  i mpl i cation s in  th ei r   adoptio n, ”   Appl i ed Ene r gy , v o l. 252,  n o.   113481 ,   2019 .   [28]   Kodkin,   V. L ,   A.S.  Anikin ,   A . A.  Ba lde nkov ,   “ T he  dyna mi cs   id ent ifica ti on  o f  a synchronous  el e ct ri c  driv es  vi a   fre quenc y  r esp onse, ”   Int ernational  Journal  of  Powe r  E le c tronic s  and  Dr iv e  Syst ems ,   v ol.   10 ,   n o .   1 ,    pp.   66 - 73 ,   2019 .   [29]   Pliugi n,   V.   Shil kova,  L.  L ettl,  J . ,   Buhr ,  K. ,   Faj t l ,   R . ,   “ Analysis  of  the  e lectr om a gnet i c  f ie ld   of   e le c tri c   m ac hin es  base d  on   obj e ct - orie nt ed  d esign   principl es, ”   Pr oce ed ing  Progress   in  El e ct rom agnet i cs  R ese arch  S ymposium ,    vol.   2015 ,   pp .   25 22 - 2527 ,   2015 .   [30]   Kvashnin  V.O.,   Chere dnik  Yu . N. ,   “ Construction   of  a  m at h em a tical   mode l   of  an   induc t ion  mo to r  in  synchronou s  axe s  wi th   tempe rat ure   com pensa ti on   for   cha ng es  in   roto r  f lux   linkage,”   Elec trot ec hni cal  and   Co mputer  Syst ems ,  vol.   3 ,   no .   79 ,   pp .   256 – 257 ,   2011 .   [31]   Donolo,   P . D.   Pe zz an i,  C. M .   Boss io,   G . R. ,   D e   A ngel o,   C . H.,  Do nolo ,   M.A. ,   “ De rat ing   of   indu ct i on  mo tors  du e   t o  power  qua li ty   is sues  conside r i ng   the  mo tor  eff i cienc y   class , ”   IEEE  Tr ansacti ons  on  Industry  App li cations ,   vol.  5 6  n o.   2 ,   pp .   961 - 9 69 ,   2019 .   [32]   Gladyshe v,   S.,  Gladyc hev ,   N . ,   Goun,  V. ,   and  B aki n,   A. ,   “L in e   Volta ge   Contro l  of  Induc ti on   Motor  for   Inc r ea se   I ts  Eff icienc y   in   Sta ble   Are a,”  S AE  Techni ca l  Pap er   2018 - 01 - 1830,   2018.     [33]   Baki n  A.A . ,   Gun  V.S.,  Sidorenk o  N.Yu. ,   “ Expe r im ental   determ i nat ion   of  subopt im al  par amete rs  for  cont ro ll ing   a n   induc ti on   mot or   by   the   cri t erion  of   mi n im u m   cur ren t , ”   S cienc e   SUSU :  pr oce ed ings  of   th e  70 th  sc ie nt if i c   conf ere n ce.  Te c hnic al   Scienc e  S ec t ion ,   2018 .   [34]   Santos,   V.S.   Fel ipe ,   P.R . V .   Sard uy,   J.R . G.,  L emozy ,  N . A.,  Jurad o ,  A. ,   Quispe ,   E . C. ,   “ Proc edur e   for  determ ini ng   induc ti on   mot o r   eff i ci en cy  wor king  under   dist orte d  gr id  vol tages,”   I EEE  Tr ansacti ons  on  En ergy   Conv ersion ,    v ol.   30 ,   n o .   1 ,   pp .   331 - 339 ,   2015 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.