Интернет-журнал «НАУКОВЕДЕНИЕ»
Выпуск 1, январь – февраль 2014
Опубликовать статью в журнале - http://publ.naukovedenie.ru

Институт Государственного управления, 

права и инновационных технологий (ИГУПИТ)
Связаться с редакцией: publishing@naukovedenie.ru

1

http://naukovedenie.ru 88TVN114

УДК
621.313

Борисевич Алексей Валерьевич

ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет»

Институт металлургии, машиностроения и транспорта

Россия, Санкт-Петербург1

Доцент кафедры «Автоматы»

Кандидат технических наук

E-Mail: alex.borysevych@gmail.com

Практический алгоритм численного поиска

для минимизации мощности потерь

асинхронного электродвигателя

Аннотация:
Асинхронные электродвигатели доминируют в мировой структуре 

потребления электроэнергии, поэтому разработка и внедрение энергоэффективного 
электропривода всегда экономически оправдана и актуальна в условиях увеличения 
стоимости энергоносителей. Целью настоящей статьи является разработка метода прямого 
численного поиска минимума энергопотребления электродвигателя, который бы обладал 
достаточной концептуальной и вычислительной простотой для реализации на основе 
микропроцессоров общего назначения. В статье предложена стратегия оптимизации 
мощности потерь в обмотках электродвигателя, работающего в установившемся режиме от 
частотного преобразователя с векторным управлением. Метод является обобщением 
алгоритма монотонного изменения уставки тока намагничивания. Существенным отличием 
предложенного метода является использование предкомпенсации уставки и зависимость 
производной по времени тока намагничивания от скорости изменения мощности потерь. 
Непрерывная траектория оптимизируемой величины исключает возмущения выходного 
электромагнитного момента двигателя. Метод использует значения сопротивлений статора и 
ротора в качестве параметров, которые значительно менее подвержены вариации при работе 
электродвигателя, чем индуктивности. Описано моделирование системы оптимизации в среде 
MATLAB/Simulink и эксперименты с реальным асинхронным электродвигателем. Результаты 
моделирования и экспериментов показали, что метод работоспособен и устойчив к шумам 
измерения.

Ключевые 
слова:
Асинхронный 
электродвигатель;
векторное 
управление;

энергоэффективность электропривода; мощность потерь в обмотках; численная оптимизация;
выбор тока намагничивания; монотонное изменение уставки; имитационное моделирование;
Simulink; dSpace.

Идентификационный номер статьи в журнале 88TVN114

1 195251, Санкт-Петербург, Политехническая, 29.

Интернет-журнал «НАУКОВЕДЕНИЕ»
Выпуск 1, январь – февраль 2014
Опубликовать статью в журнале - http://publ.naukovedenie.ru

Институт Государственного управления, 

права и инновационных технологий (ИГУПИТ)
Связаться с редакцией: publishing@naukovedenie.ru

2

http://naukovedenie.ru 88TVN114

Aleksey Borisevich

St. Petersburg State Polytechnical University,

Institute of Metallurgy, Mechanical engineering and Transport

Russia, St.-Petersburg

E-Mail: alex.borysevych@gmail.com

Practical numerical search algorithm for induction motor 

power losses minimization

Abstract: Induction motors currently dominate in the structure of global energy 

consumption, thus the research and development of energy-efficient electric drive systems is always 
economically viable and relevant in conditions of energy cost increase. The purpose of this paper is 
to develop a method for determination the motor losses minimum in steady state by the direct 
numerical search. New method should have sufficient computational and conceptual simplicity for 
implementation on general-purpose microprocessors systems. Method proposed is a generalization of 
monotonic regulation algorithm for magnetizing current setpoint. The essential differences from the 
original algorithm are introduced precompensation of current setpoint and dependence of the 
magnetizing current time derivative from the power losses rate of change. Motor output torque ripple 
is prevented due to continuous optimization trajectory of current setpoint. The method relies on the 
values of the stator and rotor resistances, which are much less susceptible of variations during 
operation of the motor than the inductances. Simulation of the motor efficiency optimization in 
MATLAB/Simulink as well as experiments with a real induction motor is described. The results of 
simulations and experiments have shown the good performance of method and its resistance to 
measurement noise.

Keywords: Induction motor; field-oriented control; energy efficiency; electrical power 

losses; search controller; magnetizing current setpoint; monotonic setpoint change; simulation;
Simulink; dSpace.

Identification number of article 88TVN114