<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Proceedings of Petersburg Transport University</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Proceedings of Petersburg Transport University</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Известия Петербургского университета путей сообщения</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">1815-588X</issn>
   <issn publication-format="online">2658-6851</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">104345</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.20295/1815-588X-2025-3-667-675</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>Проблематика транспортных систем</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>PROBLEMATIC OF TRANSPORT SYSTEM</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>Проблематика транспортных систем</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">Vector Control of Asynchronous Motors with an Optronic Sensor Algorithm Generator</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Векторное управление асинхронным двигателем с оптронным датчиком — формирователем алгоритма</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Марикин</surname>
       <given-names>Александр Николаевич</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Marikin</surname>
       <given-names>Aleksandr Nikolaevich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>marikin_s@mail.ru</email>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>доктор технических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>doctor of technical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Евстафьев</surname>
       <given-names>Андрей Михайлович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Evstaf'ev</surname>
       <given-names>Andrey Mihaylovich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>evstam@mail.ru</email>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>доктор технических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>doctor of technical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-2"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Жемчугов</surname>
       <given-names>Валерий Григорьевич</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Zhemchugov</surname>
       <given-names>Valeriy Grigor'evich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>zhem@mail.ru</email>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>кандидат технических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>candidate of technical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-3"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Онофрийчук</surname>
       <given-names>Андрей Дмитриевич</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Onofriychuk</surname>
       <given-names>Andrey Dmitrievich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>11lisov11@gmail.ru</email>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-4"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Хвостова</surname>
       <given-names>Олеся Владимировна</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Hvostova</surname>
       <given-names>Olesya Vladimirovna</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>hvostol@mail.ru</email>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-5"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I</institution>
     <city>Санкт-Петербург</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Emperor Alexander I St. Petersburg State University of Railway Engineering</institution>
     <city>St. Petersburg</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-2">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I</institution>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University</institution>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-3">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I</institution>
     <city>Санкт-Петербург</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Emperor Alexander I Petersburg State Transport University</institution>
     <city>Saint Petersburg</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-4">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I,</institution>
     <city>Санкт-Петербург</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Emperor Alexander I Petersburg State Transport University</institution>
     <city>Saint Petersburg</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-5">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I</institution>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Emperor Alexander I Petersburg State Transport University</institution>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <pub-date publication-format="print" date-type="pub" iso-8601-date="2025-09-19T00:00:00+03:00">
    <day>19</day>
    <month>09</month>
    <year>2025</year>
   </pub-date>
   <pub-date publication-format="electronic" date-type="pub" iso-8601-date="2025-09-19T00:00:00+03:00">
    <day>19</day>
    <month>09</month>
    <year>2025</year>
   </pub-date>
   <volume>22</volume>
   <issue>3</issue>
   <fpage>667</fpage>
   <lpage>675</lpage>
   <history>
    <date date-type="received" iso-8601-date="2025-07-10T00:00:00+03:00">
     <day>10</day>
     <month>07</month>
     <year>2025</year>
    </date>
    <date date-type="accepted" iso-8601-date="2025-08-18T00:00:00+03:00">
     <day>18</day>
     <month>08</month>
     <year>2025</year>
    </date>
   </history>
   <self-uri xlink:href="https://brni.editorum.ru/en/nauka/article/104345/view">https://brni.editorum.ru/en/nauka/article/104345/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>В статье рассмотрен принцип построения частотного управления асинхронным двигателем с шестиканальным датчиком — формирователем алгоритма. Цель: Широкий спектр преимуществ асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором совместно с частотным преобразователем привел к распространенному использованию такого электропривода во многих сферах. При этом характеристики систем автоматического управления частотным преобразователем сложны в технической реализации, а их стоимость значительно превышает стоимость асинхронного двигателя. Предлагаемый способ управления частотным преобразователем, основанный на прямом векторном управлении от оптронного датчика — формирователя алгоритма, позволяет получить широкий диапазон регулирования скоростей электродвигателя при оптимальном соотношении энергетических и механических свойств. Жесткая связь датчика с ротором двигателя задает постоянное скольжение и определяет алгоритм работы ключей инвертора с заданной частотой и положение вектора потокосцепления ротора относительно вектора потокосцепления обмотки статора во всем диапазоне регулирования. Методы: Проведены экспериментальные исследования на лабораторной установке, получены рабочие, механические и регулировочные характеристики. Результаты: Было установлено, что зависимость скорости двигателя от напряжения на входе инвертора носит линейный характер, рост момента вызывает снижение скорости двигателя, причем на холостом ходу при отсутствии нагрузки скорость двигателя существенно выше номинального значения. При нагрузке двигателя около 70 % от номинального значения скорость, ток и момент соответствуют номинальным значениям, в то время как коэффициент полезного действия оказывается ниже на 15 %, чем номинальное значение, за счет потерь в выпрямителе и инверторе и потерь от высших гармоник. Практическая значимость: Результаты исследований подтвердили работоспособность предлагаемого способа в широком диапазоне скоростей и нагрузок, имеют значение для оценки применимости способа управления в силовом электроприводе.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>The article discusses the principle of constructing frequency control of an asynchronous motor with a six–channel sensor algorithm generator. Purpose: The broad spectrum of benefits offered by an asynchronous electric motor equipped with a closed-loop rotor in conjunction with a frequency converter has resulted in the extensive utilisation of such an electric drive in numerous domains. Concurrently, the technical implementation of automatic frequency converter control systems is challenging, and their financial expense greatly exceeds that of an asynchronous motor. The proposed method for controlling a frequency converter, based on direct vector control from an optronic sensor algorithm generator, allows for a wide range of motor speed control with an optimal ratio of energy and mechanical properties. The sensor’s rigid connection to the motor rotor establishes a constant slip, thereby dictating the inverter key’s operational algorithm, the frequency at which it operates, and the position of the rotor clutch-flow vector relative to the clutch-flow vector of the stator winding across the entire control range. Methods: A series of experimental studies have been conducted on a laboratory installation, and operational, mechanical, and control characteristics have been obtained. Results: The investigation has revealed a linear relationship between the motor speed and the voltage input to the inverter, whereby an increase in torque resulted in a decrease in motor speed. Additionally, in the absence of load and at idle, the motor speed has been found to exceed the nominal value by a significant margin. At a motor load of approximately 70% of the rated value, the speed, current and torque correspond to the rated values. However, the efficiency is 15% lower than the rated value, due to losses in the rectifier and inverter, and higher harmonics. Practical significance: The research has confirmed the operability of the proposed method over a wide range of speeds and loads, and it will be important for evaluating the applicability of the control method in a power electric drive.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>Асинхронный электропривод</kwd>
    <kwd>система управления</kwd>
    <kwd>шестиканальный оптронный датчик — формирователь алгоритма</kwd>
    <kwd>электромеханические характеристики</kwd>
    <kwd>экспериментальные исследования</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>Asynchronous electric drive</kwd>
    <kwd>control system</kwd>
    <kwd>six–channel sensor algorithm generator</kwd>
    <kwd>electromechanical characteristics</kwd>
    <kwd>experimental research</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p></p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Феоктистов В. П. Регулируемый электропривод с полной управляемостью дополнительно экономит электроэнергию / В. П. Феоктистов, Ю. Ю. Цыкунов // Тезисы докладов IV Международной научно-технической конференции, посвященной 100-летию Московского государственного университета путей сообщения. — М.: МИИТ, 1996. — С. 74–75.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Feoktistov V. P. Reguliruemyy elektroprivod s polnoy upravlyaemost'yu dopolnitel'no ekonomit elektroenergiyu / V. P. Feoktistov, Yu. Yu. Cykunov // Tezisy dokladov IV Mezhdunarodnoy nauchno-tehnicheskoy konferencii, posvyaschennoy 100-letiyu Moskovskogo gosudarstvennogo universiteta putey soobscheniya. — M.: MIIT, 1996. — S. 74–75.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Backvalov Y. A. Mathematical modelling of electromechanical processes in electric locomotive /Y. A. Backvalov, P. Kolpahchyan et al. // Book of abstracts 16th IMACS World Congress on Scientific Computation and Applied Mathematics and Simulation. — Lausanne: IMACS, 2000. — P. 331.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Backvalov Y. A. Mathematical modelling of electromechanical processes in electric locomotive /Y. A. Backvalov, P. Kolpahchyan et al. // Book of abstracts 16th IMACS World Congress on Scientific Computation and Applied Mathematics and Simulation. — Lausanne: IMACS, 2000. — P. 331.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Анучин А. С. Система векторного управления асинхронным электроприводом / А. С. Анучин // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: материалы Седьмой Международной научно технической конференции студентов и аспирантов: в 3 т. — М.: Издательство МЭИ, 2001. — Т. 2. — С. 111.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Anuchin A. S. Sistema vektornogo upravleniya asinhronnym elektroprivodom / A. S. Anuchin // Radioelektronika, elektrotehnika i energetika: materialy Sed'moy Mezhdunarodnoy nauchno tehnicheskoy konferencii studentov i aspirantov: v 3 t. — M.: Izdatel'stvo MEI, 2001. — T. 2. — S. 111.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Колпахчьян П. Г. Математическая модель электромеханических процессов асинхронного тягового двигателя при питании от инвертора напряжения / П. Г. Колпахчьян, А. Г. Никитенко, В. И. Рыжков // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. — 1999. — № 3. — С. 29–32.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Kolpahch'yan P. G. Matematicheskaya model' elektromehanicheskih processov asinhronnogo tyagovogo dvigatelya pri pitanii ot invertora napryazheniya / P. G. Kolpahch'yan, A. G. Nikitenko, V. I. Ryzhkov // Izvestiya vysshih uchebnyh zavedeniy. Elektromehanika. — 1999. — № 3. — S. 29–32.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Хабаров А. И. Асинхронный частотно-регулируемый электропривод с системой управления переменной структуры: дис. … канд. наук / А. И. Хабаров. — Екатеринбург, 2020. — 159 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Habarov A. I. Asinhronnyy chastotno-reguliruemyy elektroprivod s sistemoy upravleniya peremennoy struktury: dis. … kand. nauk / A. I. Habarov. — Ekaterinburg, 2020. — 159 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Забровский В. Д. Разработка концепции и опытного образца оптического энкодера на эффекте муара / В. Д. Забровский, А. Г. Дивин, Д. А. Любимова, В. И. Коновалов и др. // Вестник Тамбовского государственного технического университета. — 2023. — Т. 29. — № 3. — С. 383–389.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Zabrovskiy V. D. Razrabotka koncepcii i opytnogo obrazca opticheskogo enkodera na effekte muara / V. D. Zabrovskiy, A. G. Divin, D. A. Lyubimova, V. I. Konovalov i dr. // Vestnik Tambovskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta. — 2023. — T. 29. — № 3. — S. 383–389.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Важнов А. И. Электрические машины / А. И. Важнов. — Л.: Энергия, 1968. — 768 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Vazhnov A. I. Elektricheskie mashiny / A. I. Vazhnov. — L.: Energiya, 1968. — 768 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B8">
    <label>8.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Марикин А. Н. Устройство для определения угл вого положения ротора вентильного двигателя: а. с.1427567 СССР, МКИ Н 03 М 1/26 / А. Н. Марикин,А. Т. Бурков, И. В. Архипова. — 1988. — 5 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Marikin A. N. Ustroystvo dlya opredeleniya ugl vogo polozheniya rotora ventil'nogo dvigatelya: a. s.1427567 SSSR, MKI N 03 M 1/26 / A. N. Marikin,A. T. Burkov, I. V. Arhipova. — 1988. — 5 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B9">
    <label>9.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Марикин А. Н. Анализ основных узлов электрооборудования системы частотного регулирования компрессорной станции метрополитена / А. Н. Марикин // Применение полупроводниковой преобразовательной техники в устройствах электрических железных дорог: межвузовский сборник научных трудов. — Л.: ЛИИЖТ, 1985. — С. 25–28.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Marikin A. N. Analiz osnovnyh uzlov elektrooborudovaniya sistemy chastotnogo regulirovaniya kompressornoy stancii metropolitena / A. N. Marikin // Primenenie poluprovodnikovoy preobrazovatel'noy tehniki v ustroystvah elektricheskih zheleznyh dorog: mezhvuzovskiy sbornik nauchnyh trudov. — L.: LIIZhT, 1985. — S. 25–28.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B10">
    <label>10.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Бурков А. Т. Электронная техника и преобразователи: учебник для вузов железнодорожного транспорта / А. Т. Бурков. — М.: Транспорт, 2001. — 464 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Burkov A. T. Elektronnaya tehnika i preobrazovateli: uchebnik dlya vuzov zheleznodorozhnogo transporta / A. T. Burkov. — M.: Transport, 2001. — 464 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
