Історія

Низьковольтні електричні апарати призначені для комутації електричних кіл, розподілу електричної енергії серед приймачів (двигунів, ліній електропередач, підстанцій тощо), перетворення напруг, струмів а також неелектричних величин технічних об‘єктів різного призначення в електричні величини (різноманітні датчики, реле). Як об‘єкти техніки, вони є досить складними пристроями, що характеризуються не тільки складними функціями, але повинні їх реалізовувати як при малих, так і при великих ЭК1величинах струмів (від одиниць мА до 100 кА), перенапруг (1 В – 100 кВ), миттєвих величинах температур у зонах контактів (до 3000 оС) і досить малих відрізках часу спрацьовування (одиниці мс). В різні часи напрямки і коло цих задач вирішувалися фахівцями школи, яка створилась на кафедрі “Електричні апарати” ХММІ, а згодом ХПІ. Накопичені тут експериментальні дані щодо процесів комутації електричних кіл, електродинамічних процесів в електромагнітних системах, процесів гасіння електричної дуги – результат роботи дослідницьких колективів у процесі експериментальних досліджень і роботи з фізичними макетами та експериментальними зразками електричних апаратів. Перші технічні рішення пов’язані з конструкторськими розробками, доВак.выключслідженнями теплових та електричних процесів на контактах. В результаті було розвинуто теорію місткового переносу при комутації контактів, а її практичне використання відбулося для слабкострумових контактів реле. Потім виникла можливість моделювання процесів в електричних апаратах, як на аналогових обчислювальних пристроях, так і на ЕОМ. Результатом цих досліджень було створення узагальнених методів розрахунку та оптимізації конструкцій електромагнітних систем і окремих електромагнітів, розширення діапазону режимів роботи електричних апаратів, що піддавалися моделюванню. В теперішній час має місце наступний етап, пов‘язаний з поглибленням теорії процесів в електричних апаратах шляхом використання польових методів і побудови на їх основі більш точних моделей процесів і конструкцій електричних апаратів.

ВашураБорисФедорович   Засновником наукової школи України “Теорія і практика електричних апаратів” є Борис Федорович Вашура (1889-1969). Родився в с. Дьяківка, закінчив ХТІ. З 1916 р. служив офіцером Морського Флоту. З 1923 р. почав викладацьку діяльність у школі майстрів Харківського електромеханічного заводу (ХЕМЗ). У 1929 році отримав запрошення від ХТІ для ВА1читання курсів з електричних апаратів управління. Підготував власний курс лекцій. У 1939 році переходить на постійну роботу до Харківського електротехнічного інституту (ХЕТІ). Тоді ж отримав звання професора. В роки Великої Вітчизняної війни евакуювався в м. Уфу. У 1943 році повернувся у Харків, де очолив кафедру “Електричні апарати” ХЕТІ. Наукова, педагогічна й організаторська робота Б.Ф. Вашури і перших досягнень колективу дослідників під його керівництвом створила електроапаратобудування в СРСР. Наукові результати цієї школи пов’язані з розробкою теорії апаратів автоматичного управління і регулювання електричних двигунів.

     Вашура Б.Ф. активно займався науковою і викладацькою діяльністю. Починаючі з перших років ця наукова школа активно займалася проблемами електроапаратобудування. Результати наукових досліджень було впроваджено в конструкціях електричних апаратів, в першу чергу оборонного призначення, бо такими були вимоги того воєнного і післявоєнного періоду в житті держави. Наукові результати, що він отримав в області теорії автоматичного керування і регулювання електричними машинами, відображено у роботах багатьох його учнів й створили йому заслужений авторитет серед вітчизняних та зарубіжних фахівців. В ці роки захистив докторську дисертацію О.Б. Брон (1940 р.), дисертації кандидатів технічних наук В.Т. Омельченко (1953 р.), В.Г. Васильєв (1953 р.), Г.В. Могілевський (1954 р.), Д.В. Столяров (1954 р.), Шарля Іоан (1956 рік, Румунія). За цей період кафедра підготувала 319 спеціалістів з електричних апаратів, видано монографію Брона О.Б. “Электрическая дуга в апаратах управления”, Госэнергоиздат, 1954.

     БронОлегБорисовичУ викладацької діяльності слід підкреслити його розробки й майстерне читання нових в ці роки лекційних курсів, а саме “Апарати автоматичного управління і регулювання”, “Управління електричними машинами”. Навчальні посібники, що підготовлено під його керівництвом, стали основою багатьох підручників в галузі електромеханіки. Глибока фізико-математична підготовка та широка ерудиція в проблемах електротехніки, механіки, технології їх виробництва, знання предмета та уміння чітко викладати матеріал, висунули його в перші ряди вчених-фахівців електроапаратобудування. За плідну працю з відновлення народного господарства був нагороджений орденом “Знак пошани” (1944) та “За доблесну працю в роки Вітчизняної війни 1941-1945 рр.”

    З 1957 по 1959 роки кафедру очолив д.т.н., проф. В.К. Пономаренко. Кафедра виконувала замовлення військового відомства Радянського Союзу та займалася дослідженнями і розробкою електронних пристроїв для мінно-торпедного озброєння.

  З 1959 по 1961 рік кафедрою завідував професор В.Г. Васил‘єв. У цей період тут розпочато науковий напрямок – математичне моделювання процесів в нелінійних електромеханічних системах. Мета цих досліджень полягала в розробці загальної теорії нелінійних систем керування, що дозволяла б синтезувати нелінійні системи керування , як це робила теорія лінійних систем. За складністю ця проблема може бути порівняно з проблемою створення єдиної теорії поля. Під керівництвом В.Г. Васильєв проведено цикл досліджень з питань теорії автоматичного керування в галузі електроапаратобудування. Тут було створено дослідну лабораторію електронного моделювання і вперше у ХПІ виготовлено аналогову обчислювальну машину (АВМ). Це дозволило провести першу серйозну науково-дослідну роботу по аналоговому моделюванню процесів в складних нелінійних системах управління. За результатами досліджень було оптимізовано систему управління міцним екскаватором ЕВТ-35 для Харківського електромеханічного заводу (ХЕМЗ). У 1958 році було заключено першій господарчий договір між кафедрою “Електричні апарати” та заводом “Електроважмаш” на проведення досліджень системи управління тепловозом. Лабораторія електронного моделювання дозволила всі дослідження систем керування тепловозів для ВО “Луганськтепловоз” провести шляхом аналого-фізичного моделювання на високому науково-технічному рівні, що відповідав світовому рівню. Наявність АВМ дозволила кафедрі отримати закази підприємств Харкова (ЦКБ “Протон”, ХВО “Радіореле”, НВО “Турбоатом”), СРСР (широковідомі КБ “Орбіта”, НВО “Енергія”) та України (Інститут кібернетики, м. Київ). В цей період захистили кандидатські дисертації М.А. Любчик (1960 р.), В.П. Ломакін (1961 р.). Результати досліджень оформлено у вигляді монографії: Любчик М.А. Расчет и проектирование єлектромагнитов постоянного и переменного итокаяка була видана у 1959.

   У 1966 р. лабораторія реорганізована в галузеву науково-дослідну лабораторію електронного моделювання Міністерства електротехнічної промисловості СРСР та Мінвуза УРСР. Її керівник, В.Г. Васил’єв став членом Національного Комітету СРСР за аналоговими обчисленнями. У різни роки в лабораторії електронного моделювання працювали майбутні академік НАНУ, директор Інституту передачі інформації НАНУ В.В. Петров; член-кореспондент НАНУ, директор Інституту проблем моделювання в енергетиці НАНУ В.Ф. Євдокімов; Заслужені діячі науки і техніки Росії, доктори технічних наук, професори Н.І. Корсунов, В.П. Ломакін, А.П. Типикін, В.П. Дмитрієнко; заслужений працівник вищої школи України, кандидат технічних наук, професор Ф.А. Домнін; декан факультету комп’ютерних та інформаційних технологій, кандидат технічних наук, Н.І. Заполовській.

ОмельченкоВикторТрофимович   Окремих слів заслуговує видатний вчений Омельченко Віктор Трохимович, професор, доктор технічних наук, який завідував кафедрою з 1961 по 1978 рік. За його участю набула розвиток теорія процесів на контактах. Він є автором нового принципу – самовдосконалення електричного апарату, зокрема його контактів. В 1979 р. він розробив теорію тепло і масо переносу в електричних контактах з різних металів, завдяки якій традиційний процес перенесення матеріалу контактів – одно направлений (анод-катод), замінений на багато разів змінний по напряму (анод-катод-анод-…). Контакти при цьому “самовдосконалюються”, оскільки напрям перенесення матеріалу контактів регулюється контактами “самостійно”, залежно від складу сплаву, що утворюється, в точках розриву мікроскопічних контактів. Принцип самовдосконалення реалізований в контактах слабкострумових електричних апаратів і дозволив багато разів зменшити електричний знос контактів. Цей науковий напрям було покладено в основу його докторської дисертації “Місткова теорія ерозії електричних контактів”, яку він захистив у 1967 році. Теорія отримала визнання фахівців в Україні та за кордоном. Результати досліджень цього напрямку теорії електричних апаратів опубліковано в 100 наукових роботах, в тому числі в трьох монографіях:

  • Омельченко В.Т. Теория процессов на контактах. – Харьков: Вища школа. Изд-во при Харьк. ун-те, 1979.

  • Любчик М.А. Силовые электромагниты аппаратов и устройств автоматики постоянного тока. – М.: Энергия, 1968.

  • Любчик М.А. Оптимальное проектирование силовых электромагнитных механизмов. – М.: Энергия, Энергия, 1974.

Для зменшення ерозії контактів було проведено дослідження впливу контактних мастил на надійність роботи контактів перемикачів серії П2К, а також можливості економії срібла для слабкострумових контактів. Дослідження проводили співробітники кафедри. Результати досліджень використано на Полтавському електромеханічному заводі, Харківському електроапаратному заводі.

   Теоретичні розробки було впроваджено на підприємствах. З 1968 по 1978 роки кафедра виконувала цикл дослідних робіт з НВО “ВНДІ Електроапарат” (м. Ставрополь) під науковим керівництвом проф. В.Т. Омельченко, відповідальний виконавець І.В. Кудрявцев, виконавці В.В. Зінов׳єв, В.Й. Фомін. Основні напрямки робіт – дослідження термобіметалевих елементів, зменшення габаритних розмірів малогабаритних автоматичних вимикачів серії АЕ-2000. Модернізовані вимикачі було впроваджено на заводах низьковольтного апаратобудування в м. Черкаси, м. Алма-Ата, м. Тбілісі, м. Новосибірськ, м. Дивногорськ, м. Фрунзе, м. Тирасполь, м. Курськ дало економічний ефект на рівні 10 млн. руб., а доля кафедри склала 900 тис. руб.

   Починаючі з 1968 р. кафедра встановила зв’язки з електроенергетичним інститутом Познанська політехніка в Польщі. Наукова робота проводилась за рядом договорів, що передбачали як наукові дослідження, так і навчально-методичну роботу, обмін аспірантами, проведення конференцій, семінарів. Ці роботи проводились в перспективному напрямку досліджень електричних процесів у вакуумних електричних апаратах. Викладачі кафедри І.Д. Старусєв та В.П. Єлагін навчалися в аспірантурі в Познанській політехніці і пізніше захистили кандидатські дисертації, у 1977 та 1980 рр. Під час керівництва кафедрою проф. В.Т. Омельченко підготовлено й захищено 27 кандидатських дисертацій. 

    Подальший розвиток отримала практика електричних апаратів в період з 1978 по 1995 рік, коли кафедру і наукову школу очолював Володимир Миколайович Іванов, кандидат технічних наук. Під час його керівництва кафедрою було виконано декілька досліджень за різними напрямками. В цей час створено автоматичний швидкодіючий вимикач напругою 4000 В на струм 3000 А для тяглових підстанцій електрифікованих доріг. За своїми параметрами вимикач перевищує світові аналоги, а за ціною вдвічі дешевше апаратів попередніх випусків виробництва заводу “Уралелектроапарат”. Він розвив теорію контактних апаратів кіл керування, є автором понад 50 наукових робіт, в тому числі 2 монографії та 12 авторських свідоцтв на винаходи. Під його керівництвом захищено 2 кандидатські дисертації.

ЛюбчикНа кафедрі започатковано новий науковий напрям – дослідження і розробка технічних засобів локальної магнітотерапії на основі електромагнітних систем з постійними магнітами. Під керівництвом М.А. Любчика проведено проектування електромагнітного приводу для апарату штучного серця, ціла низька пристроїв для медицини та побутової техніки (магнітний шприц; аплікатори губний, для вуха та очей; пристрій для намагнічування в‘язких лікарських та косметичних засобів; магнітна зубна щітка; намагнічуюча чашка; магнітні вставки для взуття, магнітні кліпси тощо). Основна наукова значимість цих досліджень полягає в розвитку теорії електромагнітних систем з постійними магнітами, форма і магнітні властивості яких використовують для безконтактної дії на біологічно активні точки в тілі людини. Результати розробок впроваджено в Харківському гарнізонному шпиталі та 20-ї студентської поліклініці.

Цикл досліджень електричних апаратів очолював к.т.н., доц. Ю.М. Долінський. Роботи велись з НВО “ВНДІ Електроапарат” (м. Харків) у 1979-1988 рр. та Курським НВО “Електроапарат” у 1988-1990 рр. Відповідальним виконавцем був к.т.н., доц. В.В. Зінов׳єв. Виконавці робіт – М.В. Корольов, М.Ю. Гридін, О.С. Дашкевич, В.Й. Фомин, Ю.С. Грищук. Напрямки досліджень були досить різноманітними, а саме: дослідження щодо заміни срібляних плавких елементів на алюмінієві у швидкодіючих плавких запобіжниках; дослідження зносу та зварювання металевих і металокерамічних контактів при великих струмах; автоматизоване проектування швидкодіючих плавких запобіжників; підвищення комутаційної здатності автоматичних вимикачів за рахунок струмообмежуючих пристроїв; модернізація контактно-дугогасної системи автоматичних вимикачів серії АП-50Б. За результатами досліджень захистили кандидатські дисертації Ю.С. Грищук (1980 р.), О.С. Дашкевіч (1982 р.), В.Й. Фомін (1983 р.), М.В. Корольов (1984 р.).

На кафедрі продовжено дослідження термобіметалевих пристроїв, знос контактів автоматичних вимикачів серії АЕ-2000, розробка струмообмежуючіх апаратів захисту. Ці дослідження проводились під керівництвом к.т.н., доц. Ю.М. Долінського, відповідальним виконавцем був к.т.н., доц. В.В. Зінов׳єв, а виконавцями – к.т.н. В.Й. Фомін, інж. С.Г. Міцкевич та В.Г. Кобеляцький, які пізніше захистили кандидатські дисертації у 1987 та 1990 рр.

З 1995 по 2004 рік кафедру очолював Борис Володимирович Клименко, професор, доктор технічних наук. Борис Володимирович займався питаннями форсованих режимів роботи електромагнітів, тепловими процесами в їх обмотках та створенням технічних засобів локальної магнітотерапії. Під його керівництвом на кафедрі провели ряд досліджень щодо комутаційних апаратів ст. викл. Є.І. Байда, асп. О.Г. Середа, ст. викл. О.О. Чепелюк, які захистили кандидатські дисертації у 1999 р., 2001 р. та 2006 р. За їх участю удосконалено конструкцію електромагнітів вакуумних вимикачів, розвинуто дослідження теплових полів електричних апаратів, розроблено і запатентовано оригінальні зразки засобів локальної магнітотерапії. Опублікував 3 монографії, біля 180 наукових публікацій, а також біля 100 авторських свідоцтв і патентів на винаходи. Проведена модернізації лабораторій кафедри, введені в дію два експозиційні зали, де проходять співбесіди з абітурієнтами, заняття із студентами, міжнародні конференції і презентації, захист докторських і кандидатських дисертацій. На кафедрі відкрита нова спеціальність – електропобутова техніка. Серед фахівців широко відома його монографія “Форсовані електромагнітні системи” (1989). За його ініціативою на кафедрі створено і видається науковий журнал “Електротехніка і електромеханіка”, з 1999 року проводиться Міжнародний симпозіум “Проблеми удосконалення електричних машин і апаратів. Теорія і практика” (SIEMASymposium International on Electrical Machines and Apparatuses). Підготував 5 кандидатів наук та 1 доктора технічних наук.

Починаючі з 1999 р. на кафедрі започатковано новий напрям – дослідження електричних апаратів з метою зниження їх магнітних полів для вирішення проблем електромагнітної сумісності та екологічної безпеки. Роботи проводяться в рамках бюджетної тематики ХПІ під керівництвом проф. Б.В. Клименко, відповідальний виконавець к.т.н., доц. В.С. Лупіков, виконавці – Н.В. Крюкова, О.А. Геляровська, О.Г Король, Варшамова І.С. За результатами робіт В.С. Лупіков захистив докторську дисертацію у 2005 р.

ЛупиковВСЗ 2004 по 2012 рік кафедру очолював Валерій Сергійович Лупіков, доктор технічних наук, професор. В.С. Лупіков почав свою роботу В НТУ “ХПІ” з 1998 р. спочатку доцентом, а потім завідувачем кафедри. Вчене звання професора кафедри “Електричні апарати” отримав в 2005 р. За сумісництвом працював в Науково-технічному центрі магнетизму технічних об’єктів як провідний науковий співробітник і був членом трьох спеціалізованих вчених рад. Також був координатором Міжнародного симпозіуму “Проблеми удосконалення електричних машин і апаратів. Теорія і практика” (SIEMA). Основними науковими напрямами досліджень В.С. Лупікова було створення наукових основ технології компенсації зовнішнього магнітного поля низьковольтних розподільних пристроїв, впровадження яких забезпечує виконання вимог електромагнітної сумісності, що діють і перспективні. За його участю вперше в Україні було створено 3 державні стандарти з електромагнітної сумісності технічних засобів, розроблено метод синтезу засобів компенсації магнітного поля електроустаткування, проводилися дослідження з фізики процесів в електричних апаратах, в тому числі з проблеми електромагнітної сумісності в частині зовнішнього магнітного поля й розробки засобів його зниження. Має 180 наукових публікацій, в тому числі 47 авторських свідоцтв і патентів. За його участю започатковано тематичний випуск Вісника НТУ “ХПІ” “Проблеми удосконалення електричних машин і апаратів”.

   КлименкоИсторияКафЗараз кафедру очолює Борис Володимирович Клименко, професор, доктор технічних наук. Б.В. Кліменко працює на кафедрі “Електричні апарати” більше 30 років. Його успішна діяльність сприяла підвищенню авторитету кафедри, яка відома в стінах не лише НТУ “ХПІ”, але і в ближньому, середньому і далекому зарубіжжі. Професор Клименко Б.В. має заслужений авторитет серед електриків завдяки дослідженням електричних апаратів, їх теплових, магнітних полів і електродинамічних процесів. Він керує науковими розробками кафедри, бере безпосередню участь в впровадженні технічних розробок у виробництво сучасних електричних апаратів. Свій талант і допитливість Борис Володимирович віддає студентам, магістрам, аспірантам і кандидатам наук і в даний час є активним учасником гармонізації європейської освіти у формі “болонського процесу”. При його участі вийшли в світ дві монографії, присвячені проблемам цього процесу: “Болонський процес: цикли, міри, кредити” і процес і навчання “Болонський процес та навчання впродовж життя”. Він є ініціатором впровадження нових форм учбового процесу, а саме “сліпого конспекту” – віддрукованого тексту лекцій з полями для заміток і питань по ходу лекції, використання мультимедійного проектора для демонстрації ілюстративного матеріалу, модульне згрупування лекцій. Під керівництвом викладачів кафедри організовано пошук інформації в Internet для бакалаврського і дипломного проектування, оновлено методичне забезпечення кафедри.

Comments are closed.