Кафедра теоретической электротехники

Научные направления

Научные направления

Научные исследования проводятся в рамках научного направления кафедры "Развитие теории преобразования электромагнитной энергии и ее параметров и разработка на этой основе широкого класса устройств различного назначения"

  • - развитие теории нестационарных электрофизических процессов и анализ неоднородных электрических полей в электроэнергетическом оборудовании и твердой полимерной изоляции разработка и оптимизация конкурентоспособных технологий изготовления современной высоковольтной кабельно-проводниковой продукции на напряжение до 330 кВ со сшитой полиэтиленовой изоляцией для энергетики и промышленности;
  • - исследования неоднородного распределения сильных электрических полей и определения закономерностей локальных усилений электрических, механических и термических напряженностей в твердых диэлектриках в зависимости от различной конфигурации их дефектов;
  • - исследование электромеханических систем автоматического управления с без-контактными исполнительными устройствами; разработка методов управления взаимосвязанными электромеханическими системами в условиях неопределенности математической модели объекта;
  • - теоретические и прикладные аспекты теории идентификации объектов различной природы; адаптивные системы автоматического управления динамическими объектами в условиях НЕ стационарности и априорной неопределенности их характеристик;
  • - уточнение физико-математических моделей (и законов) электротехнических объектов на основе использования современных компьютерно-интегрированных технологий, путем учета нелинейных, нестационарных и неавтономных свойств таких объектов;
  • - разработка систем управления устройствами энергетической электроники; математическое моделирование электрических цепей с вентильными элементами;
  • - развитие теории преобразования параметров электроэнергии и исследования электромагнитных процессов и нестационарных режимов в нелинейных кругах и неоднородных средах; разработка полупроводниковых преобразователей параметров электроэнергии, в частности с регулировкой параметрических связей для стабилизации нестационарных режимов в нагрузке; синтез коммутационных функций полупроводниковых преобразователей электроэнергии;
  • - исследования в области технической диагностики аналоговых и гибридных устройств, моделирование и макромоделирование компонентов электронных схем и устройств с использованием прикладных программ схемотехнического моделирования; исследования и моделирования схемотехнических аналогов негатронов, исследования энергетических процессов в цепях с негатронами.

1. Развитие теории нестационарных электрофизических процессов.

Обнаружено явление дополнительного возмущения электрического поля совокупностью близко расположенных микровключений в диэлектриках, в частности в наномодификований полимерной изоляции высоковольтных кабелей.

Обоснованы новые закономерности протекания электрофизических процессов в локальных зонах такой изоляции и развиты кинетически-активационную теорию пороговых механизмов ее деградации в возмущенном электрическом поле.

На основе анализа локальных возмущений электрического поля и напряженных объемов изоляции разработаны новые критерии оценки ее качества. результаты использовано на заводе "Южкабель" (г. Харьков) при освоении первого в СНГ промышленного производства кабелей мирового уровня на высокие и сверхвысокие напряжения. Это повысило энергетическую безопасность Украины за счет отказа от импорта страте-ской наукоемкой электротехнической продукции для энергетики и промышленности.

2. Исследование неоднородного распределения сильных электрических полей.

Выполнен расчет и анализ распределения неоднородных сильных электрических полей в твердых диэлектриках с ведущими и диэлектрическими дефектами различной конфигурации. Определены закономерностей локального усиления электрического поля, а также электрических, механических и термических напряженностей в таких диэлектриках в зависимости от конфигурации дефектов.

Сделан анализ условий увеличения максимальной напряженности поля, на-напряженных объема, электромеханических давлений, сил, и плотности полного тока в диэлектрике качестве основных факторов, определяющих детерминированы и стохастические процессы его деградации в возмущенном гармоничном электрическом поле. Учтены нелинейные свойства диэлектрика, а именно функциональная зависимость его проводимости и проницаемости от напряженности внешнего поля.

3. Теоретические и прикладные аспекты теории идентификации объектов различной природы.

Проводятся как разработки теоретических (априорных) математических моделей, так и построение уточненных на основе эксперимента на электротехнических объектах апостериорных математических моделей, которые (благодаря их адекватности электротехнических объектов) дают возможность высококачественно решить главную задачу - оптимизацию функционирования электротехнических объектов и объектов любой природы.

Проделана работа по внедрению новых высокоэффективных методов идентификации электротехнических объектов, то есть построение априорных и апостериорных математических моделей и оптимизации на их основе главных задач электротехнических объектов. Дальнейшее внедрение этих методов может внести существенный вклад в развитие теории и практики электрических систем и объектов различной природы.

4. Исследования в области технической диагностики аналоговых и гибридных устройств.

Проведены исследования в области технической диагностики аналоговых и гибридных устройств и моделирование и макромоделирование компонентов электронных схем и устройств с использованием прикладных программ. Благодаря полученным результатам были предложены и реализованы в отечественной системе схемотехнического проектирования технических объектов ALLTED (ALL Technology Designer) алгоритмы назначения оптимальных допусков, центрирование области работоспособности и максимизации выхода годных образцов, выгодно отличали этот сетевой комплекс автоматизированного проектирования от существующих западных аналогов. В настоящее время проводятся исследования и моделирования схемотехнических аналогов негатронов и исследования энергетических процессов в цепях с негатронами.

Научные связи

Кафедра имеет научные связи с университетами и научно-исследовательскими институтами НАН Украины, Франции, Англии, США, Польши, Чехии и других стран.

Профессора кафедры проводят подготовку кандидатов и докторов технических наук по специальностям: 05.09.05 (Теоретическая электротехника), 05.09.03 (Электротехнические комплексы и системы), 05.09.12 (Полупроводниковые преобразователи) и 05.09.13 (Техника сильных электрических и магнитных полей).