ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ
НАЦИОНАЛЬНОЙ АКАДЕМИИ НАУК УКРАИНЫ
Свою историю Институт электродинамики НАН Украины (ИЭД НАН Украины) связывает с созданием в 1939 году Института энергетики, основные направления которого в области повышения эффективности и надёжности электрических систем легли в основу научной деятельности ИЭД.
В 1947 году на базе Института энергетики АН УССР были созданы два института, один из которых — Институт электротехники, переименованный в 1963 году в Институт электродинамики АН УССР. В разные годы научный коллектив института возглавляли видные советские учёные — академик АН УССР В.И.Хрущев (1939 — 1941), академик С.А.Лебедев (1947 — 1952), члены-корреспонденты АН УССР А.Д.Нестеренко (1952 — 1959) и А.Н.Милях (1959 — 1973). С 1973 г. институт возглавляет известный учёный в области электротехники и электроэнергетики академик НАН Украины А.К.Шидловский.
Основные научные направления:
— преобразование и стабилизация параметров электромагнитной энергии;
— повышение эффективности и надёжности процессов электромеханического преобразования энергии;
— анализ, оптимизация и автоматизация режимов электроэнергетических систем и их элементов; .
— информационно-измерительные системы и метрологическое обеспечение в энергетике;
— комплексные энергетические системы с возобновляемыми источниками энергии.
За годы существования в институте сформировался ряд научных школ и направлений, которые играют важнейшую роль в развитии электроэнергетики и электротехники в нашей стране.
Институт занимает ведущие позиции в стране в области преобразования и стабилизации параметров электромагнитной энергии.
Начало исследованиям по данной проблеме положил член
-корреспондент АН УССР А.Н.Милях (1902-1985). В дальнейшем работы в рамках этого направления были продолжены известными советскими учёными — академиком НАН Украины А.К.Шидловским, членами-корреспондентами НАН Украины: В.Г.Кузнецовым, И.В.Волковым, Б.П.Борисовым, докторами технических наук: К.А.Липковским, В.А.Барабановым, Н.Н.Юрченко, В.П.Емцем, И.В.Мостовяком, А.Д.Музыченко, В.С.Федием, Э.М.Чехетом, Н.С.Комаровым, В.Н.Исаковым, А.Ф.Колесниченко, В.Б.Павловым, А.А.Щербой, кандидатами технических наук Ю.И.Драбовичем, В.С.Маслобойщиковым и др.В институте созданы основы теории стабилизации параметров электрической энергии в многофазных системах с нестационарными элементами: разработаны принципы построения многофункциональных устройств, обеспечивающих повышение качества электроэнергии
(КЭ), её эффективное преобразование и использование.Предложены новые методы синтеза и анализа структур силовых корректирующих устройств с минимальным числом и установленной мощностью элементов. Одно из направлений исследований, проводимых в институте, связано с разработкой теории и методов оптимального управления режимами электрических сетей и систем с мощными несимметричными, нелинейными и быстроизменяющимися источниками искажений; с созданием эффективных методов и устройств, обеспечивающих электромагнитную совместимость оборудования (в т.ч. электронного) в системах общего и автономного электроснабжения. Серьёзное внимание уделяется и изучению электрофизических проблем в технологических процессах; созданию оптимальных систем питания электротехнологических установок, обеспечивающих заданные параметры качества электроэнергии в системах электроснабжения и электротехнологии, позволяющих производить гибкую перестройку программ систем.
Разработаны принципы построения эффективных преобразователей напряжения, выполненных на базе низковольтных силовых транзисторных матриц.
Создана теория и разработаны принципы построения систем стабилизированного тока на основе резонансных и нерезонансных индуктивно-емкостных преобразователей с импульсными и линейными полупроводниковыми регуляторами.
Определены рациональные пути повышения быстродействия и точности преобразующих устройств переменного напряжения на основе трансформаторно
-ключевых исполнительных структур, отличающихся улучшенными параметрами выходной энергии и возможностью обеспечения электромагнитной совместимости преобразователя и энергоприёмника.Созданы теория и методы расчёта экстремальных магнитных полей и токов. Проведенные теоретические исследования по вышеуказанным направлениям позволили:
— создать комплекс многофункциональных устройств стабилизации параметров электромагнитной энергии в системах общего и автономного электроснабжения
;— подготовить серийный выпуск фильтросимметрирующих устройств, обеспечивающих электромагнитную совместимость электронного оборудования в сетях 0,22/0,38 кВ, а также устройств для симметрирования токов (напряжений) и компенсации реактивной мощности в сетях 6/10 кВ с мощными электротермическими установками;
— разработать научно обоснованные рекомендации по нормированию, коррекции и оптимальному управлению параметрами качества электроэнергии в электрических сетях и системах, которые использованы в государственном стандарте на качество электроэнергии и нормативно-технических документах по компенсации реактивной мощности;
— создать высокоэффективные системы питания магнитодинамических установок для гибких автоматизированных комплексов литья под давлением и индукционных печей для плавки и дозированной разливки металлов;
— разработать серию высоконадежных транзисторов, предназначенных для использования в устройствах силовой преобразовательной техники, в системах электропитания бортовых технологических установок космических аппаратов, в электроприводах различного назначения, в электросварочной аппаратуре;
— создать ряд вторичных источников электропитания для твердотельных технологических лазеров, нашедших широкое применение в различных отраслях народного хозяйства;
— разработать вторичные источники питания электро- и радиоэлектронной аппаратуры с улучшенной совместимостью; создать ряд преобразователей различного функционального
назначения с оптимальными параметрами и характеристиками;— разработать методы расчёта электрической прочности неизотермических разрядных промежутков, позволяющих определять напряжения пробоя различных газов при заданных температурах электродов и пространственной ориентации промежутка.
В 70-х годах под руководством академика НАН Украины А.К.Шидловского и д.т.н. В.Б.Павлова начались исследования по созданию электромобиля. В институте впервые разработано и создано уникальное тяговое электрооборудование — семейство высокоэффективных транзисторных тяговых преобразователей и микропроцессорных систем управления, обеспечивающих оптимальные режимы работы привода.
Ещё в 1995 г. первому украинскому электромобилю был вручен Государственный номерной знак. Пять электромобилей ИЭД НАН Украины. успешно курсируют по улицам города.
В институте проводятся фундаментальные исследования электромагнитных, тепловых и механических процессов в новых типах электрических машин. Под руководством члена-корреспондента АН УССР И.М.Постникова (1906-1990) и академика НАН Украины Г.Г.Счастливого создана научная школа, успешно продолжающая исследования
физико-технических проблем электромеханического преобразования энергии, создание современных электромеханических систем, разработки новых турбогенераторов для тепловых и атомных электростанций, обеспечение необходимого уровня надёжности такого рода систем.В данной области работают учёные: д.т.н. А.А.Войтех, д.т.н. А.И.Лищенко, д.т.н. В.А.Барабанов, д.т.н. А.Н.Кравченко, д.т.н. А.И.Титко, д.т.н.
Г.М.Федоренко, д.т.н. В.П.Выговский, д.т.н. В.А.Лесник, д.т.н. В.И.Кисленко, д.т.н. Афонин, д.т.н. П.Ф.Вербовой и др.Разработаны теория, методы комплексного моделирования электромагнитных и тепловых полей в мощных турбогенераторах новых типов,
а также первого в мире асинхронизированного турбогенератора АСТГ-200 с высоким уровнем надёжности и нагрузочной способности торцевых зон статора в эксплуатационных режимах на Бурштынской ГРЭС. Развиты теория, методы конструирования и расчёта высокоэффективных электромагнитных экранов электрических машин и аппаратов. Созданы алгоритмы и программы расчёта электромагнитного поля и параметров ферромагнитного массива различной конфигурации. Предложены принципы оптимизации параметров и характеристик массивного ферромагнитного ротора. Создана теория вращающихся многостепенных электродинамических систем с тремя и двумя степенями свободы движения ротора. Решена научная проблема анализа и синтеза электромагнитных структур многостепенных вращающихся систем. Разработаны методы расчёта электромагнитных полей и потерь в мощных трансформаторах.На базе разработанных теорий и методов учёными института созданы:
— серийный выпуск высоконадежных турбогенераторов нового поколения мощностью 200 и 300 мВт;
— комплексы программ расчёта тепловых полей, рекомендации по конструированию и физическому моделированию турбогенераторов с водяным охлаждением, жидкостно-заполненных электрических машин и погружных электродвигателей;
— новые типы асинхронных электродвигателей и электромеханических систем с улучшенными массогабаритными, технологическими, динамическими и виброакустическими характеристиками;
— новые типы автономных энергоустановок на базе асинхронных генераторов с конденсаторным и вентильным возбуждением;
— методы расчёта режимов автономных систем с асинхронными генераторами;
— бесконтактные малогабаритные быстродействующие электрические машины и приборы для электропривода;
— пакет программ расчёта электромагнитных полей и энергетических характеристик импульсных электромагнитных преобразователей различного типа;
— электромашинные генераторы периодических импульсов тока;
— многофункциональная система управления режимами работы синхронных машин малой и средней мощностей.
Институт занимает ведущее положение в Украине в области анализа, оптимизации и автоматизации режимов электроэнергетических систем и их элементов.
Основоположником данного направления был видный советский учёный академик С.А.Лебедев (1902-1974), классические труды которого по исследованию режимов электрических систем были широко развиты в институте. Его учение продолжили д.т.н.
Л.В.Цукерник, д.т.н. И.М.Сирота , академик НАН Украины Б.С.Стогний, член-корр. НАН Украины В.Г.Кузнецов, д.т.н. А.В.Кириленко, д.т.н. В.Н.Авраменко, к.т.н. О.М.Костюк, к.т.н. Л.И.Суслов и др.Коллектив учёных института под руководством академика C.А.Лебедева в 1949-1951 гг. создал первую на европейском континенте электронную вычислительную машину "МЭСМ". Институт явился инициатором развёртывания в стране работ по использованию ЭВМ для исследования режимов сложных энергосистем.
Под руководством д.т.н. Л.В.Цукерника и его учеников выполнен широкий комплекс работ по исследованию статической и динамической устойчивости сложных энергосистем, разработке методов расчёта нормальных и аварийных режимов. Сформулированы основные элементы теории устойчивости энергосистем. Успешно ведётся разработка методов моделей и интегрированного математического обеспечения задач анализа, оптимизации и управления нормальными, переходными, аварийными и послеаварийными режимами питающих и распределительных электрических сетей энергосистем.
Дальнейшее развитие получили работы по созданию систем автоматики и защиты элементов электроэнергетических систем. Развита теория первичных измерительных преобразователей.
Особое внимание уделяется работам по созданию микропроцессорных интегрированных систем управления крупными электрическими
подстанциями и распределительными устройствами электрических станций. Разработаны теория и принципы построения нового поколения систем автоматики, релейной защиты и диагностики электроэнергетических объектов на основе применения средств вычислительной техники. Проводятся исследования в области телеуправления и автоматической циркулярной разгрузки энергосистем. Разработана новая технология программирования прикладных программных средств для построения автоматизированных рабочих мест и экспертных систем, ориентированных на создание современных информационно-управляющих систем диспетчерских пунктов электроэнергетических систем и крупных объектов.На основе разработанной теории и новых технологий учёными разработаны:
— устройства компаундирования генераторов электростанций для повышения устойчивости энергосистем и улучшения условий работы электроустановок;
— новое поколение первичных измерительных преобразователей (электроэнергетики с нормированными характеристиками в установившихся и переходных режимах, в том числе впервые в мире разработаны измерительные преобразователи тока для линий электропередач сверх— и ультравысокого напряжения;
— комплексы программ расчёта нормальных и аварийных режимов сложных электроэнергетических систем и объединений;
— комплексы программ анализа и оптимального управления режимами питающих и распределительных сетей
;— автоматические регуляторы возбуждения синхронных машин;
— новые способы кодирования и приёма сигналов с существенным повышением надёжности и помехоустойчивости;
— микропроцессорные системы регистрации параметров аварийных режимов, анализа событий и диагностирования элементов оборудования распределительных устройств электрических станций и трансформаторных подстанций;
— микропроцессорные системы релейной защиты и автоматики линий, силовых трансформаторов, генераторов, а также блоков генератор — трансформатор;
— комплекс програмных средств автоматизированного синтеза прикладных программ для автоматизированных рабочих мест и экспертных систем диспетчерского и технологического персонала энергосистем и крупных объектов.
Институтом внесен существенный вклад в развитие общей теории измерительных электрических и электронных цепей. На оcнове этой теории коллективом учёных под руководством члена-корреспондента АН УССР А.Л.Нестеренко в 1947-1976 гг. и академика НАН Украины Ф.Б.Гриневича в 1966-1997 гг. разработаны новые принципы построения различных типов сверхвысокоточных приборов для электрических и магнитных измерений, создан новый класс цифровых измерительных мостов, предложен ряд эталонов. В рамках данного научного направления работает целый ряд известных учёных: д.т.н. А.Е.Андриевский, д.т.н. А.И.Новик, д.т.н. А.Д.Ниженский, д.т.н. М.Н.Сурду и др.
В институте развита теория, разработаны принципы и предложены эффективные технические решения построения высокоточных унифицированных измерительных преобразователей и многоканальных дистанционных информационно-измерительных систем. Созданы устройства с улучшенными техническими характеристиками для дистанционного измерения параметров малоёмкостных и индуктивно-резисторных четырёхполюсных датчиков, в частности, повышены точность и дистанционность измерения в 10-20 раз при разрешающей способности до 0,5 миллионной величины.
Предложен принципиально новый бескоммутационный метод измерения магнитных характеристик с использованием гальваномагнитных первичных преобразователей. На основании этого метода разработаны и внедрены в производство автоматические магнитоизмерительные системы для определения параметров простейших магнитов, разработаны автоматические устройства для импульсного намагничивания и контроля остаточной намагниченности постоянных магнитов из высокоэнергетических материалов.
Разработаны теория и принципы построения адаптивных преобразователей информативных параметров сигналов переменного тока, образованы оригинальные фазометрические системы и приборы. Разработаны лазерные дальномерные системы, которые базируются на высокоточном измерении сдвига фаз моделированного прямого и обратного высокоточных сигналов.
В институте развиты теория, принципы построения средств измерения показателей качества и расхода электроэнергии, параметров постоянных, переменных и импульсных магнитных полей. По этому направлению работают учёные: д.т.н. С.Г.Таранов, к.т.н. В.В.Брайко и др.
На основе разработанных теорий и принципов построения средств измерения учёными разработаны и внедрены:
— приборы для измерения показателей качества электроэнергии 43203,43204,43250,43401 и др.
— образцовые трёхфазные электронные счётчики электроэнергии класса 0,5; 0,1
; 0,05;— тесламетры с использованием гальваномагнитных преобразователей Ф43СО, Ф4354Н, Ф4355, Ф4356, Щ4330, Щ4311, 43250;
— установка с ферромагнитным преобразователем, позволяющая определять истинные статические характеристики современных высокоэффективных материалов на основе редкоземельных элементов.
С 1987 г. в институте создано отделение комплексных энергетических систем с возобновляемыми источниками энергии, научным направлением которого является исследование процессов генерирования, преобразования, аккумулирования и использования энергии возобновляемых источников и разработка энергетических систем с комплексным использованием энергии ветра, солнца, тепла земли. Основателем этого научного направления является член-корреспондент НАН Украины Г.И.Денисенко. Продолжают исследования данной тематики член— корр. НАН Украины В.Ф.Резцов, д.т.н. С.А.Кудря и др.
Основные направления исследований:
— преобразование ветровой энергии в электрическую. Разработаны конструкции ветрогенераторов в диапазоне мощностей от 100 Вт до 250 кВт, созданы опытные образцы ветрогенераторов и ветроустановок в диапазоне мощностей 1 — 25 кВт.
Основные усилия были направлены на создание системы генерирования для ветрогенераторов мощностью 250 и 500 кВт конструкции КБ "Южное"
(Днепропетровск), которыми комплектуются ветроэлектрические станции, предназначенные для работы с существующей энергосистемой.В настоящее время направления исследований в области ветроэнергетики связаны с необходимостью адаптации сетевых ветрогенераторов большой мощности для условий автономной работы, усовершенствованием теории преобразования ветровой энергии и уточнением разработанных расчётных методик, обеспечивающих существенное уменьшение удельных весо-габаритных и стоимостных характеристик ветроэнергетического оборудования
, преобразованием солнечной энергии в тепловую и электрическую. Разработаны новые конструкции солнечных коллекторов с улучшенными теплотехническими параметрами на основе усовершенствования системы теплоизоляции и применения полимерных материалов.Интересные разработки отделения в области фотоэнергетики — фотобатареи со ступенчато изменяемой вольт-амперной характеристикой для оптимального согласования источника и нагрузки, фототермические модули для одновременной выработки тепловой и электрической энергий.
Многие работы учёных института получили высокую оценку в нашей стране и за рубежом: свыше 50 сотрудников удостоены званий лауреатов Государственных премий в области науки и техники, премий имени Г.Ф.Проскуры, имени С.А.Лебедева,заслуженных деятелей науки Украины. Около 30 сотрудников отмечены премиями для молодых учёных. Более 100 разработок института отмечены премиями, дипломами и медалями ВДНХ СССР и Украины, золотой медалью Лейпцигской ярмарки. Высокий уровень работ института защищают 2500 авторских свидетельств СССР и патентов зарубежных стран и патентов Украины.
С 1979 г. на базе института издаётся научный журнал "Техническая электродинамика", в котором наряду с публикацией статей даётся широкая реклама разработок учёных по данному направлению. Основные результаты работ учёных института отражены в монографиях, препринтах, тематических сборниках.
Институт является базовым для Научного совета НАН Украины по комплексной проблеме "Научные основы электроэнергетики", в рамках которого работают научные семинары во всех областях республики.
В институте функционируют Специализированные советы по защите диссертаций и присуждению учёных степеней по семи специальностям.
Институт электродинамики НАН Украины
252680, г.Киев-57, проспект Победы, 56
тел.: 446-01-51
; тел/факс (044) 446-94-94Приглашаем к сотрудничеству:
— научно-исследовательские и опытно-конструкторские разработки по всем областям работы института
;— научно-техническая экспертиза
;— организация и проведение международных мероприятий (конференции, семинары, выставки)
;— выставочная и рекламная деятельность.
Ждем ваших деловых предложений!
Место нахождения ИЭД НАН Украины
пр. Победы, ст. метро "Шулявская", тролл. 5,7, ост. "Гарматная", ИЭД НАН Украины
Контактные телефоны:
446-01-51, 446-00-51, 446-51-00, 441-25-79