Наукові напрями

Наукові дослідження проводяться в рамках наукового напряму кафедри «Розвиток теорії перетворення електромагнітної енергії та її параметрів і розробка на цій основі широкого класу пристроїв різного призначення»

- розвиток теорії нестаціонарних електрофізичних процесів та аналіз неоднорідних електричних полів у електроенергетичному обладнанні та твердій полімерній ізоляції; розробка та оптимізація конкурентоспроможних технологій виготовлення сучасної високовольтної кабельно-провідникової продукції на напругу до 330 кВ зі зшитою поліетиленовою ізоляцією для енергетики та промисловості;
- дослідження неоднорідного розподілу сильних електричних полів і визначення закономірностей локальних підсилень електричних, механічних і термічних напруженостей в твердих діелектриках в залежності від різної конфігурації їх дефектів;
- дослідження електромеханічних систем автоматичного керування з без-контактними виконавчими пристроями; розробка методів керування взаємозв’язаними електромеханічними системами в умовах невизначеності математичної моделі об’єкту;
- теоретичні і прикладні аспекти теорії ідентифікації об’єктів різної природи; адаптивні системи автоматичного керування динамічними об'єктами в умовах не стаціонарності і апріорної невизначеності їх характеристик;
- уточнення фізико-математичних моделей (і законів) електротехнічних об'єктів на основі використання сучасних комп'ютерно-інтегрованих технологій, шляхом врахування нелінійних, нестаціонарних та неавтономних властивостей таких об’єктів;
- розробка систем керування пристроями енергетичної електроніки; математичне моделювання електричних кіл з вентильними елементами;
- розвиток теорії перетворення параметрів електроенергії та дослідження електромагнітних процесів і нестаціонарних режимів в нелінійних колах та неоднорідних середовищах; розробка напівпровідникових перетворювачів параметрів електроенергії, зокрема з регулюванням параметричних зв’язків для стабілізації нестаціонарних режимів в навантаженні; синтез комутаційних функцій напівпровідникових перетворювачів електроенергії;
- дослідження в сфері технічної діагностики аналогових і гібридних пристроїв, моделювання і макромоделювання компонентів електронних схем та пристроїв з використанням прикладних програм схемотехнічного моделювання; дослідження і моделювання схемотехнічних аналогів негатронів, дослідження енергетичних процесів у колах з негатронами.

1. Розвиток теорії нестаціонарних електрофізичних процесів.

Виявлено явище додаткового збурення електричного поля сукупністю близько розташованих мікровключень у діелектриках, зокрема у наномодифікованій полімерній ізоляції високовольтних кабелів.

Обґрунтовано нові закономірності протікання електрофізичних процесів у локальних зонах такої ізоляції та розвинуто кінетично-активаційну теорію порогових механізмів її деградації у збуреному електричному полі.

На основі аналізу локальних збурень електричного поля та напружених об’ємів ізоляції розроблено нові критерії оцінки її якості. Результати використано на заводі "Південкабель" (м. Харків) при освоєнні першого в СНД промислового виробництва кабелів світового рівня на високі та надвисокі напруги. Це підвищило енергетичну безпеку України за рахунок відмови від імпорту страте-гічної наукоємної електротехнічної продукції для енергетики та промисловості.

2. Дослідження неоднорідного розподілу сильних електричних полів.

Виконано розрахунок та аналіз розподілу неоднорідних сильних електричних полів в твердих діелектриках з провідними та діелектричними дефектами різної конфігурації. Визначено закономірностей локального підсилення електричного поля, а також електричних, механічних і термічних напруженостей в таких діелектриках в залежності від конфігурації дефектів.

Зроблено аналіз умов збільшення максимальної напруженості поля, на-пруженого об’єму, електромеханічних тисків, сил, і густини повного струму в діелектрику як основних факторів, що визначають детерміновані та стохастичні процеси його деградації в збуреному гармонічному електричному полі. Врахoвано нелінійні властивостей діелектрика, а саме функціональної залежності його провідності та проникності від напруженості зовнішнього поля.

3. Теоретичні і прикладні аспекти теорії ідентифікації об’єктів різної природи.

Проводяться як розробки теоретичних (апріорних) математичних моде-лей (ММ), так і побудова уточнених на основі експерименту на електротехнічних об’єктах (ЕТО) апостеріорних ММ, які (завдяки їх адекватності ЕТО) дають можливість високоякісно вирішити головну задачу – оптимізацію функціонування ЕТО та об'єктів будьякої природи.

Виконана робота по впровадженню нових високоефективних методів ідентифікації ЕТО, тобто побудова апріорних і апостеріорних ММ і оптимізації на їх основі головних задач ЕТО. Подальше впровадження цих методів може внести суттєвий вклад в розвиток теорії і практики електричних систем та об'єктів різної природи.

4. Дослідження в сфері технічної діагностики аналогових і гібридних пристроїв.

Проведені дослідження в сфері технічної діагностики аналогових і гіб-ридних пристроїв та моделювання і макромоделювання компонентів електронних схем та пристроїв з використанням прикладних програм. Завдяки отриманим результатам були запропоновані та реалізовані у вітчизняній системі схемотехнічного проектування технічних об’єктів ALLTED (ALL Technology Designer) алгоритми призначення оптимальних допусків, центрування області працездатності та максимізації виходу придатних зразків, що вигідно відрізняли цей мережевий комплекс автоматизованого проектування від існуючих західних аналогів. На даний час проводяться дослідження і моделювання схемотехнічних аналогів негатронів та дослідження енергетичних процесів у колах з негатронами.

Наукові зв'язки

Кафедра має наукові зв’язки з університетами та науково-дослідними інститутами НАН України, Франції, Англії, США, Польщі, Чехії та інших країн.

Професори кафедри готують кандидатів та докторів технічних наук за спеціальностями: 05.09.05 (теоретична електротехніка), 05.09.03 (електротехнічні комплекси та системи), 05.09.12 (напівпровідникові перетворювачі) та 05.09.13 (техніка сильних електричних та магнітних полів).