View message

У травні 1947 р. рішенням Ради Міністрів Української РСР Інститут енергетики АН УРСР (створений в 1939 році в м. Харків) було реорганізовано в  два самостійних інститути: Інститут електротехніки та Інститут теплоенергетики АН УРСР. До кінця 1947 р. Інститут електротехніки повністю розгорнув свою роботу в м. Києві. На цей час у його складі вже було п’ять лабораторій, у яких працювало 57 співробітників, у тому числі 15 наукових працівників, 11 інженерів та п’ять аспірантів. З цього часу практично й починається історія Інституту електродинаміки НАН України (ІЕД НАН України), який дістав свою сьогоднішню назву в 1963 році.

Новоутворений Інститут електротехніки АН УРСР очолив академік АН УРСР С.О. Лебедєв. Інститут було розміщено на вулиці Чкалова, 55^б, а в 1948 р. Інституту виділяють напівзруйновану будівлю монастирського готелю в передмісті Києва, Феофанії, де розмістилася лабораторія С.О. Лебедєва. Нині вулиця, на якій стоїть цей будинок, носить його ім’я. В червні 2012 р. на фасаді цього будинку була встановлена пам’ятна дошка С.О. Лебедєву.

Визначним досягненням діяльності Інституту під керівництвом академіка АН УРСР С.О. Лебедєва стало створення першої на континентальній Європі та в Радянському Союзі малої електронної обчислювальної машини «МЕОМ», змонтованої й випробуваної в 1950 р.

В 1951 р. її було налагоджено й пущено в експлуатацію для розв’язання практичних задач. Насамперед, це були задачі пов’язані з розрахунками режимів електроенергетичних об’єктів і систем та алгоритмами керування ними. Дослідження в цьому напрямі продовжили та розвинули академіки НАН України Б.С. Стогній та О.В. Кириленко, член-кореспондент НАН України В.Г. Кузнецов, доктори наук Л.В. Цукернік, І.М. Сирота, А.М. Авраменко, О.Ф. Буткевич, М.Ф. Сопель, Ю.І. Тугай, Є.М. Танкевич, П.О. Черненко, І.В. Блінов, В.В. Павловський, кандидати наук В.О. Крилов, В.Л. Прихно та інші.

На початку 80-х років минулого століття Інститут одним із перших в Україні розпочав дослідження мікропроцесорних систем керування в енергетиці. Їхнім результатом стало створення інформаційно-діагностичного комплексу «Реґіна».

На чолі розробників і виробників інформаційно-діагностичного комплексу «Реґіна», систем моніторингу «Реґіна-Ч» працюють академік НАН України Б.С. Стогній та доктор технічних наук М.Ф. Сопель. Партнер Інституту – підприємство «АНІГЕР» налагодило випуск цієї продукції. За розробку системи моніторингу та діагностування електроенергетичних об’єктів та систем України на базі комплексів «Регіна науковців Інституту було удостоєно Державної премії України в галузі науки й техніки 2010 р.

У 1952 р. після переведення академіка АН УРСР С.О. Лебедєва на постійну роботу до Інституту точної механіки й обчислювальної техніки АН СРСР (Москва) директором Інституту електротехніки АН УРСР було обрано видатного науковця в галузі електровимірювальної техніки члена-кореспондента АН УРСР А.Д. Нестеренка.

А.Д. Нестеренко є одним із перших наукових керівників та організаторів електроприладобудування в Україні. У лабораторії електричних вимірювань, яка згодом була перетворена в лабораторію електричних та магнітних вимірювань, під керівництвом А.Д. Нестеренка розроблялися нові методи вимірювання електричних величин. Основним напрямом роботи цього наукового колективу стала розробка методів і створення апаратури для вимірювання магнітних властивостей магнітном’яких та магнітотвердих матеріалів у постійному і змінному магнітних полях.

Починаючи з 1947 р. колективом вчених під керівництвом члена-кореспондента АН України А.Д. Нестеренка та надалі академіка НАН України Ф.Б. Гриневича розроблено нові принципи побудови різних типів прецизійних приладів для електричних та магнітних вимірювань, створено новий клас цифрових вимірювальних мостів, запропоновано ряд еталонів.

Засновано новий науковий напрям в Інституті – прецизійні вимірювання комплексних електричних величин, а також створено наукову школу з електричних і магнітних вимірювань, відому своїми передовими розробками, що отримала визнання світової наукової спільноти. У рамках цього напряму добре відомі наукові праці докторів технічних наук. Є.О. Андрієвського, А.Д. Ніженського, А.І. Новікова, М.М. Сурду, З.Я. Монастирського, В.Г. Мельника, члена-кореспондента НАН України С.Г. Таранова,  Ю.Ф. Тесика та багатьох інших. Ними було розвинуто теорію, розроблено принципи та запропоновано ефективні технічні рішення побудови вимірювальної апаратури: високоточних перетворювачів параметрів імпедансу мостового типу, у тому числі з можливостями дистанційного вимірювання. Створено системи визначення параметрів імпедансу з унікальними характеристиками для національних еталонів пасивних електричних величин, температури та електропровідності рідин кількох країн.

Розроблено та практично впроваджено в співробітництві разом з Інститутом молекулярної біології й генетики НАН України прототипи й серії експериментальних зразків електронних модулів для кількох видів біосенсорних систем, зокрема кондуктометричні та термометричні, параметри яких відповідають кращим світовим зразкам. Ці системи знайшли застосування в медицині, при біологічних дослідженнях та моніторингу довкілля.

Під керівництвом члена-кореспондента НАН України С.Г. Таранова і доктора технічних наук Ю.Ф. Тесика створено унікальні еталонні, метрологічні та робочі засоби обліку електроенергії з контролем показників її якості.

Науковий напрям Інституту – перетворення та стабілізація параметрів електромагнітної енергії був започаткований членом-коремпондентом АН УРСР О.М. Міляхом, який очолював Інститут в 1959–1973 рр..

Продовжили дослідження з цього напрямку його учні – академіки НАН України А.К. Шидловський, А.Ф. Жаркін, члени-кореспонденти НАН України І.В. Волков, В.О. Новський, І.П. Кондратенко, В.Г. Кузнецов, Б.П. Борисов, В.Ю. Тонкаль, Н.А. Шидловська, А.А. Щерба, В.Ф. Резцов, В.М. Михальський, І.П. Кондратенко, кандидат технічних наук Ю.І. Драбович, доктори технічних наук К.О. Липків­ський, В.О. Барабанов, М.С. Комаров, І.В. Мостовяк, В.С. Федій, О.Д. Музичен­ко, Б.П. Павлов, М.М. Юрченко, Е.М. Чехет, О.Є. Антонов, Ю.П. Ємець, А.П. Ращепкін, В.М. Ісаков та ін.

Суттєве покращення енергетичних, масогабаритних та, найголовніше, надійнісних показників транзисторних систем електроживлення, досягнуте в Інституті, зацікавило розробників космічної апаратури. На початку 60-х років минулого століття розгортається спільна з Інститутом електрозварювання ім. Є.О. Патона та іншими науковими установами робота зі створення першої генерації «космічних» перетворювачів параметрів електроенергії. Так були створені системи електроживлення для пристрою «Випарник-80», за допомогою якого на борту орбітальної станції «Салют-6» у період 1979–1982 рр. уперше у світі проведено серію експериментів із нанесення тонкоплівкових покриттів у космосі методом електронно-променевого випарювання й конденсації речовин у вакуумі, а також для апаратури «Універсальний ручний інструмент», з якою на станції «Салют-7» (1984 р.) уперше у світі й в історії космонавтики було проведено у відкритому космосі технологічні операції – нагрівання, пайка, зварювання, різання та напилення.

Космонавти В.М. Кубасов, В.В. Рюмін і Л.І. Попов з дослідниками Інституту

Академік НАН України А.К. Шидловський очолював Інститут з 1973 до 2007 р. Під його керівництвом дістала подальший розвиток теорія багатофазних коригуючих кіл і створення на її основі ефективних пристроїв для комплексного розв'язання проблеми підвищення якості електроенергії.

За останні роки в Інституті було проведено комплексні дослідження пов’язаних між собою електромагнітних, гідродинамічних і теплових процесів під час проведення електромагнітної обробки металу в рідкому стані для потреб металургії та ливарного виробництва, які послужили основою для розроблення нових та суттєвого поліпшення наявних енерго- і ресурсозберігаючих техно­логій та створення на їхній основі перспективного електротехнологічного обладнання. Серед них – індукційні канальні печі з транзитним і обертовим рухом рідкого металу, електромагнітні установки для безперервного рафінування металів, комбіновані установки для гранулювання й електромагнітного дозування металів та сплавів, електромагнітні перемішувачі рідкого металу для відбивних і електронно-променевих плавильних печей. Зазначене обладнання дає змогу суттєво знизити вартість виробництва внаслідок поліпшення ефективності використання електричної енергії в енергоємних технологіях.

Подальший розвиток теорії багатофазних коригуючих кіл і створення на її основі ефективних пристроїв для комплексного розв'язання проблеми підвищення якості електроенергії знайшов своє місце у 20 докторських і понад 45 кандидатських дисертаціях учнів академіка НАН України А.К. Шидловського.

У 2000 р. Е.М. Чехет, член-кореспондент НАН України В.М. Михальський та В.М. Соболєв уперше у світі запропонували для комутації струму ключами матричних перетворювачів із векторною широтно-імпульсною модуляцією стратегію, яка гарантує безпечну комутацію навіть за дуже значних спотворень напруги мережі живлення. На цю стратегію отримано патенти України, США, Великобританії, інших країн.

Значний внесок вчені Інституту зробили в наукові дослідження, пов’язані з підвищенням ефективності та надійності процесів електромеханічного перетворення енергії. Основоположником цього напряму був член-кореспондент НАН України І.М. Постніков. Під керівництвом І.М. Постнікова та його учнів – академіка НАН України Г.Г. Счастлівого, члена-кореспондента НАН України О.І. Тітка, докторів технічних наук А.І. Ліщенка, А.А. Войтеха, А.М. Кравченка, Г.М. Федоренка, В.А. Лісника, Л.І. Мазуренка та багатьох інших – створена наукова школа, широко відома своїми науковими досягненнями не тільки в Україні. Наукові дослідження в галузі електромеханіки розвиваються в Інституті понад 50 років.

На початку 60-х років в Інституті почалися дослідження, які були пов’язані з проблемою підвищення надійності потужних турбогенераторів. Основною проблемою стала проблема необхідність зменшення нагрівання та  втрат в елементах кінцевих зон генераторів. Висунуті І.М. Постніковим ідеї з вирішення цієї проблеми, запропоновані методи розрахунку електромагнітних полів і нагрівання в кінцевих частинах потужних турбогенераторів були активно підтримані фахівцями турбобудівних заводів і працівниками низки електростанцій (Придніпровська, Бурштинська ГРЕС та ін.).

За останні 20 років за цим науковим напрямком отримано значні наукові та науково-технічні результати. Розроблено моделі, методи й методичні засоби та проведено дослідження параметрів, характеристик теплових та електромагнітних процесів, механічної й динамічної стійкості та принципів створення генераторів нового покоління синхронно-асинхронного типу. Використання генераторів синхронно-асинхронного типу під час модернізації електростанцій України забезпечує оптимальне співвідношення пікових, напівпікових та базових потужностей, розширення допустимих режимів і підвищення динамічної стійкості всього енергетичного обладнання (О.І. Тітко, Г.Г. Счастлівий).

Суттєвим досягненням в галузі електромеханічного перетворення енергії  стала розробка принципово нового типу електродвигунів – триступеневих електричних машин. За висунутою й науково обґрунтованою членом-кореспондентом АН УРСР О.М. Міляхом ідеєю розроблено теорію електромагнітних процесів, методи розрахунку параметрів і характеристик електродвигунів зі сферичними статором і ротором. Продовження та розвиток цих робіт здійснювалося колективом співробітників під керівництвом доктора технічних наук О.Є. Антонова.

Під керівництвом доктора технічних наук Л.І. Мазуренка розроблено основи теорії побудови автономних асинхронних генераторів та машино-вентильних комплексів на їх основі. Отримані результати досліджень стали основою для розробок нових асинхронних зварювальних генераторів та автономних електрогенеруючих систем постійного та змінного струму.

З 2007 року Інститутом керує академік НАН України О.В. Кириленко. В цей період отримали подальший розвиток роботи зі створення  оптимальних структур  інтегрованих електромеханічних систем з електричними двигунами, розроблені їхні конструктивні схеми. Це створило передумови покращення масогабаритних характеристик складових системи та їхніх енергетичних показників.

Параметрична модель та дослідний зразок електроагрегата з постійними магнітами та друкованими обмотками

Розроблено нову систему електроживлення універсального електромагнітного перемішувача рідкого металу з почерговою силовою дією пульсуючого й рухомого магнітних полів. Визначено основні положення концепції живлення магнітно-напівпровідникових імпульсних перетворювачів від відновлюваних джерел енергії, розроблено їхні математичні моделі.

Відбивна плавильна піч з універсальним електромагнітним перемішувачем рідкого металу

Виявлено й обґрунтовано умови інваріантності максимальних підсилень  електричного поля в реальній ізоляції з різними мікровключеннями, що спрощує аналіз і діагностику технічного стану високовольтних кабелів Доведено, що якщо при зміні зазначених параметрів виникають подібні включення тієї ж просторової орієнтації, то максимальна напруженість поля в ізоляції не зміниться, і нові електрофізичні порогові процеси її руйнації виникати не будуть. Це дає змогу створювати автоматизовані системи захисту кабелів типу Smart Cable Guard (SCG) з контролем змінення з часом рівня часткових розрядів по довжині кабелю,  виявленням ушкоджень на його поверхні, визначенням місця ушкодження і запобіганням виникненню аварійних режимів.

Розроблено принципи побудови енергоефективних пристроїв регулювання та стабілізації параметрів електричної енергії в розрядно-імпульсних системах плазмоерозійної обробки гетерогенних струмопровідних середовищ. Розроблено нові системи фазового автоматичного підстроювання частоти високочастотних транзисторних інверторів установок індукційного нагрівання з послідовним резонансним контуром на виході та керуванням інвертора за допомогою модуляції щільності імпульсів.

Розроблено принципи побудови генераторів розрядних імпульсів струму, призначених для електродинамічної обробки конструктивних матеріалів і зварних з’єднань відповідальних конструкцій. Розроблені генератори забезпечують вихідні імпульсні струми амплітудою до 10 кА і є конку­рентоспроможними на світовому ринку.

Електродні пристрої та генератор розрядних імпульсів струму

Розроблено та виготовлено дослідний зразок потужного зарядного пристрою індуктивного типу з послідовним резонансним контуром у колах передавальної та приймальної котушки та проведено експериментальне дослідження ефективності передачі електричної енергії від зовнішнього джерела до акумуляторної батареї електромобіля.

Дослідний зразок зарядного пристрою на випробувальному стенді

Створено базовий вимірювальний модуль, призначений для реалізації приладів і систем для визначення будь-яких параметрів імпедансу. Уперше у світі в діапазоні частот 0…1 МГц досягнуті: відносна розрізнювальна здатність, приведені випадкова похибка й похибка нелінійності не гірше 0,001 %, похибки за тангенсом фазового кута 10־⁵(1кГц), 10־³ (1МГц).

Робочий зразок базового вимірювального модуля з двофазним генератором тестових та опорних сигналів і програмно-апаратний комплекс на його основі

У цей період під керівництвом академіків НАН України Б.С. Стогнія і О.В. Кириленко та члена-кореспондента В.Г. Кузнецова продовжуються  дослідження за напрямком режими електроенергетичних систем і об’єктів та керування ними. Отримали подальший розвиток дослідження в напрямку переходу до розвитку концепції Smart Grid як ключового напряму підвищення надійності та ефективності функціонування електроенергетики в Україні. Сформовані та реалізовані пропозиції зі впровадження міжнародних та європейських стандартів та розроблено уніфіковані методики оцінювання ефекту від використання систем накопичення електроенергії при наданні різних послуг регулювання режимів ОЕС України.

У 2022 році, в період війни з російською федерацією, відбулася унікальна історична подія – від’єднання ОЕС України від енергосистем Росії і Білорусії та перехід на синхронну роботу з енергооб’єднанням країн континентальної Європи (ENTSO-Е). Цьому передувала велика робота з дослідження особливостей функціонування ОЕС в нових умовах, кінцевою метою яких було забезпечити набуття ОЕС України характеристик та показників функціо­нування, що відповідають вимогам ENTSO-E.

Свого часу наукові підрозділи Інституту стали базою для створення нових установ НАН України: Інституту кібернетики, Інституту радіотехнічних проблем, Інституту проблем моделювання в енергетиці, Інституту загальної енергетики, Інституту відновлюваної енергетики та Інституту технічних проблем магнетизму (м. Харків).

Сьогодні зусилля наукового колективу інституту спрямовані на подальший розвиток фундаментальних і прикладних досліджень фізико-технічних проблем електроенергетики й електротехніки та на розв'язання науково-технічних задач паливно-енергетичного комплексу України.

Вітаємо весь колектив Інституту електродинаміки з визначною датою!

Щиро бажаємо всім співробітникам міцного здоров’я, добробуту, безупинного руху до успіхів, наснаги, оптимізму, впевненості в майбутньому, натхнення в щоденній праці, реалізації творчих планів, нових здобутків, блискучих ідей та реальних можливостей для їхнього втілення!

Хай Вам щастить на нелегкому й почесному науковому шляху!

За інформацією Інституту електродинаміки НАН України