2. Основні результати наукових досліджень 2019 р.

Основні результати наукових досліджень 2019 р. і розробок за пріоритетними напрямами

2. Основні результати наукових досліджень 2019 р. і розробок за пріоритетними напрямами (згідно Закону України № 2623-III, редакція станом на 16.01.2016 -“Про пріоритетні напрямки розвитку науки і техніки” та постанови КМ України № 942, редакція від 06.09.2016,  “Про затвердження переліку пріоритетних тематичних напрямів наукових досліджень і науково-технічних розробок на період до 2020 року” або Закону України № 3715-IV вiд 08.09.2011 р. “Про пріоритетні напрями інноваційної діяльності в Україні”). Проведення:  фундаментальних та прикладних досліджень, конкурентоспроможних прикладних розробок.

Пріоритетний напрям: Енергетика та енергоефективність.

Пріоритетний тематичний напрям:  Технології електроенергетики та теплоенергетики

2005р «Розробка енергоефективної електромеханічної системи електробусу на основі адаптивного векторно-керованого асинхронного електроприводу з акумуляторно-суперконденсаторним живленням» (факультет електроенерготехніки та автоматики, факультет електроніки, керівник С. М. Пересада)

Розроблено дослідний зразок електромеханічної системи електробусу з тяговим векторно-керованим асинхронним електроприводом потужністю 100 кВт, який забезпечує адаптивне енергоефективне векторне керування координатами тягового асинхронного двигуна електричного транспортного засобу, а також функцій автоматизації, які є стандартними для електроприводів транспортних засобів останніх поколінь. До складу дослідного зразка входять: силовий напівпровідниковий перетворювач з максимальною потужністю 100 кВт, керуючий контролер на основі 32-розрядного цифрового сигнального процесора, асинхронний двигун з максимальною потужністю 100 кВт,  датчик швидкості, панельний комп’ютер для організації робочого місця водія. Розроблено гібридне джерело живлення малої потужності, яке складається з акумуляторного блоку, швидкого накопичувача енергії на базі суперконденсаторів, силових DC-DC перетворювачів, керуючого контролера з реалізованими алгоритмами для раціонального керування процесами енергообміну між електроприводом і ГДЖ, сенсорної та інтерфейсної підсистем. Розроблено нові методи та алгоритми векторного керування тяговими АД, які мають самостійне загальнотеоретичне значення, вперше забезпечують відпрацювання моменту (кутової швидкості) з максимізацією співвідношення момент/струм, сприятливу поведінку струмів статора в динаміці, адаптацію до варіацій активних опорів статора і ротора, завдяки чому зменшуються активні втрати в АД і відповідно підвищується ККД (на 3-5%)  в умовах міського циклу руху. Розроблено та досліджено експериментально нові методи керування DC-DC перетворювачами гібридного джерела живлення. Розроблено програмне забезпечення яке реалізує: алгоритми адаптивного енергоефективного керування асинхронними двигунами на цифровому сигнальному процесорі; телеметрію електромеханічної системи з використанням панельного комп’ютера водія; керування DC-DC перетворювачами. Розроблено комплект ескізної технічної документації на дослідний зразок для організації виробництва тягового асинхронного електроприводу потужністю до 100 кВт. Розроблено методику проведення ходових випробувань в умовах реального електричного транспортного засобу.

За результатами НДР розроблено і впроваджено нову навчальну дисципліну «Електромеханічні системи електричних транспортних засобів», а також розроблено та впроваджено цикл лабораторних робіт до неї, розроблено нові розділи для дисциплін «Теорія мехатронних систем» та  «Автоматизація електромеханічних систем», зокрема  «Математичні моделі асинхронних двигунів з врахуванням насичення»,  «Енергоефективне векторне керування двигунами змінного струму», «Адаптивне до варіацій статора і ротора керування координатами асинхронних двигунів».

Захищено 3 кандидатських та 14 магістерських дисертацій. Видано одну монографію. Опубліковано 29 статей у виданнях, що входять до міжнародної наукометричної БД Scopus, 19 у фахових виданнях України; зроблено 38 доповідей на міжнародних конференціях, із яких 26 на IEEE конференціях, в тому числі 3 – за кордоном. Отримано 6 охоронних документів.

Робота відповідає світовому рівню. Заплановано використання розробленого дослідного зразка тягового електроприводу на електробусі виробництва консорціуму «Електроавтобус України», (м. Луцьк) в рамках діючого меморандуму про співпрацю та договору про випробування дослідного зразка тягової електромеханічної системи. Алгоритми енергоефективного векторного керування заплановано використати при виконанні госпрозрахункового договору з ПрАТ «Запорізький електроапаратний завод», (м. Запоріжжя) при створенні тягової електромеханічної системи трамвайного вагону.

Госпрозрахунковий договір № 478 від 01 липня 2016 р. з ПрАТ «Запорізький електроапаратний завод» на тему «Розробка системи керування тягового електроприводу трамвайного вагону».

Виконано інтеграцію керуючого контроллера з розробленим програмним забезпеченням в дослідний зразок силового перетворювача трамвайного вагону потужністю 240 кВт виробництва ПрАТ «Запорізький електроапаратний завод».  Виконано експериментальне тестування дослідного зразка перетворювача з алгоритмами векторного керування в лабораторних умовах з асинхронним двигуном потужністю 50 кВт. Дослідний зразок перетворювача із запрограмованим керуючим контроллером передано замовнику для проведення тестової експлуатації на трамвайному вагоні.

В рамках виконання держбюджетних та госпдоговірних робіт опубліковано 13 статей у виданнях, що входять до БД Scopus, та 6 у фахових виданнях України. Зроблено 14 доповідей на конференціях, в тому числі 12 на міжнародних IEEE конференціях.

Статті у виданнях, що входять до наукометричної бази Scopus

1. Mykhalskyi V.M., Sobolev V.M., Chopyk V.V., Polishchuk S.Y., Shapoval I.A. Vector Control for Double-Inverter-Fed Wound-Rotor Induction Machine // Proceedings of the IEEE 38th International Conference on Electronics and Nanotechnology (ELNANO) 2019. – Kyiv (Ukraine). – 24-26 April 2019. – P. 552–557.
2. Bozhko Kovbasa S. Nikonenko Y. Peresada S. Direct vector control of induction motors based on rotor resistance-invariant rotor flux observer // Proceedings of the IEEE 5th International Conference on Electrical System for Aircraft, Railway, Ship Propulsion and Road Vehicles and International Transportation Electrification Conference (ESARS-IETEC) 2019, Nov. 7 – 9, Nottinghem, United Kingdom.
3. Peresada S., Kovbasa S., Nikonenko Y., Bozhko S. Concept of experimental research for electrical vehicle electromechanical systems with hybrid energy storages // Technical Electrodynamics. –2019. №5. –pp. 57-60.
4. Peresada S., Zaichenko Y., Kovbasa S., Reshetnik V. Adaptive Current Control for Shunt Active Power Filters // Proceedings of the IEEE 38th International Conference on Electronics and Nanotechnology (ELNANO), Apr. 24 – 26, Kyiv, -2019, pp. 598 – 604.
5. Peresada S., Zaichenko Y., Pushnitsyn D., Reshetnik V. Adaptive Current Control for Shunt Active Power Filters Under Resistance and Inductance Uncertainty // Proceedings of the IEEE 3rd International Conference on Intelligent energy and power systems (IEPS), 2019.
6. Peresada, S., Kovbasa, S., Zaichenko, Y., & Reshetnyk, V. Selective compensation of three-phase current harmonics. // Technical Electrodynamics. –2019. №4. –pp. 102-105.
7. Peresada, S.M., Mykhalskyi, V.M., Zaichenko, Y.M., Kovbasa, S.M. Selective and adaptive harmonics estimation for three-phase shunt active power filters // Technical Electrodynamics, –2019. –№2, pp. 29-38.
8. Shapoval I.A., Mykhalskyi V.M., Sobolev V.M., Chopyk V.V., Polishchuk S.Y. Selective Compensation of Current Harmonics in Grid-Connected Doubly-Fed Induction Generator based Wind Energy System // Proceedings of the 3кd International Conference on Intelligent and Power Systems (IEPS) 2019. – Kkarkiv (Ukraine). – 10-14 September 2019.
9. Tolochko O., Bazhutin D. Anti-sway full order state-feedback control of the overhead crane with variable rope length using Luenberger observer // X International Conference on Electrical Power Drive Systems (ICEPDS’ 2019) Novocherkassk, October 3-6, 2019. – pp.159-163.
10. Tolochko O., Rozkariaka P. Asymmetric reference trajectories for position energy efficiency electric drives // X International Conference on Electrical Power Drive Systems (ICEPDS’ 2019) Novocherkassk, October 3-6, 2019. – pp. 132-137.
11. Толочко О.І., Бовкунович В.С., Бурмельов О.О. Обмеження струму і напруги статора в системі тризонного регулювання швидкості двигуна з постійними магнітами при використанні оптимальних стратегій керування // ПСЕ Технічна електродинаміка, 2019, №5. – С. 61-64.
12. Толочко О.І., Рижков О.М. Синтез та аналіз системи модального керування крановим механізмом поступального руху з врахуванням роботи підіймального механізму // ПСЕ Технічна електродинаміка, 2019, №4. – С. 131-134.
13. Михальський В.М., Соболєв В.М., Чопик В.В., Шаповал І.А. Моделювання системи генерування електроенергії на базі машини подвійного живлення з функціями активної фільтрації та компенсації реактивної потужності. Технічна електродинаміка. 2019. №5. С.52–56. DOI: https://doi.org/10.15407/techned2019.05.052.

Статті у фахових виданнях України

1. Ковбаса С. М., Пушніцина І. І. Дослідження впливу кривої намагнічування асинхронного двигуна на показники якості системи бездавачевого векторного керування // Вісник Харківського національного технічного університету сільського господарства ім. Петра Василенка, вип. 195. – “Проблеми енергозабезпечення та енергозбереження в АПК України”. Харків, ХНТУСТ, 2019. – С.127-129.
2. Печеник М.В., Тропова Л.В., Тропов А.В. Синтез квазиоптимального регулятора загрузки конвейера горнодобывающего предприятия с учетом запаздывания перемещения груза // Проблеми енергоресурсозбереження в електротехнычних системах. Наука, освіта і практика. Наукове видання КрНУ. Інститут електромеханіки, енергозбереження і систем управління. Кременчук, Вип.5 2019р. с.126-128.
3. Печеник М.В., Тропова Л.В., Тропов А.В. Синтез квазиоптимального регулятора загрузки конвейера горнодобывающего предприятия с использованием концепции метода Пирсона // Вісник Житомирського державного технічного університету. – Житомир: ЖДТУ, 2019. – № 1 (81) – С.32-37.
4. Толочко О.И. Улучшение качества переходных процессов в системах векторного управления скорости синхронного двигателя со встроенными в ротор постоянными магнитами при использовании оптимальной стратегии управления
   «Максимальный момент на ампер» // «Электрооборудование: эксплуатация и ремонт», 2019, №5 (168). – Стр. 10-17.
5. Толочко О.И., Бовкунович В.С., Бурмелев А.О. Система трехзонного регулирования скорости явнополюсного синхронного двигателя с постоянными магнитами // «Электрооборудование: эксплуатация и ремонт», 2019, №8 (170). – Стр. 18-26.

2.1. Інформація про НДР, що виконуються на кафедрах у межах робочого часу викладачів.

Інформація щодо оформлення 2 розділу, пріоритетні напрями та приклади наведені у Додатку 4 до розпорядження. Опис по кожній завершеній роботі надати окремо до звіту. Інформація про оформлення та приклад опису у Додатку 5 до розпорядження. Надати відкоригований Тематичний план НДР, що виконуються на кафедрах у межах робочого часу викладачів на 2019 рік за  формою, яка наведена у Додатку 6  до розпорядження.