Национальный горный университет — соответствие Времени

Формування основних напрямів наукових досліджень

Наукові дослідження нерозривно пов’язані з роботою викладацького складу вищого навчального закладу. Вони охоплюють вивчення явищ і процесів, аналіз впливу на них різних чинників, взаємодію між ними й ін. Результати наукових досліджень втілюються у розробках нових апаратів і систем, удосконаленні вже діючих, що дуже важливо для підготовки фахівців.



Група інженерів і аспірантів за обговорюванням наукової тематики (1965):
1 ряд – Півняк Г.Г., Рудь В.І., Ставицький С.О.,Сова М.П.;
2 ряд – Трифонов В.Д., Солом’яний В.Г.

Наукова діяльність ведеться кафедрою з моменту її створення. Професор В.П. Нікітін, який працював на кафедрі у 20-і роки минулого століття, вперше сформулював основні наукові проблеми теорії елек­тричних машин і апаратів для електричної зварки та різання металів електричною дугою. У 1928 р. він опублікував працю «Трансформатори для дугової зварки». Його роботи відіграли значну роль у впровадженні зварки на підприємствах вугільної промисловості Донбасу. Професор В.П. Нікітін, згодом академік АН України, заслужений діяч науки і техніки, був віце-президентом Академії наук СРСР, ректором Московського вищого технічного училища.

Співробітники кафедри, спільно з колективами Харківського електромеханічного заводу (ХЕМЗ), Ленінградського заводу «Електроапарат» і МакНДІ, брали активну участь у створенні рудникових вибухобезпечних електричних апаратів і електродвигунів. За матеріалами цих робіт було опубліковано колективну працю «Очерки по горной электромеханике» (1931). Ця збірка відіграла важливу роль у формуванні напрямів школи гірничих електромеханіків, характерною особливістю якої є комплексне вивчення механічних і електричних елементів електрифікованого гірничого устаткування. До книги увійшли статті майбутніх відомих учених в галузі гірничої електротехніки, професорів Р.М. Лейбова і М.І. Озерного – представників школи гірничої електромеханіки Дніпропетровського гірничого інституту (ДГІ).

Наприкінці 1920-х років на кафедрі гірничої електротехніки ДГІ розгорнули наукову роботу видатні вчені, професори В.Б. Уманський і П.П. Піроцький. Останній поклав початок вирішенню основних проблем гірничої електротехніки, пов’язаних зі створенням іскробезпечних електричних ланцюгів і електроустаткування.

На початку 1930-х років на кафедрі почали наукову діяльність молоді вчені: С.А. Волотковський, М.Є. Куваєв, І.О. Давиденко, С.Р. Маймін, Б.Г. Іванов, Р.Я. Наєров. Під керівництвом професора В.П. Нікітіна М.Є. Куваєв брав участь у створенні машин і апаратів для електричної зварки, досліджував електричні приводи підйомних машин, екскаваторів, транспортно-відвальних мостів, а під час Великої Вітчизняної війни (1941–1945) обстежував і налагоджував шахтні підйомні машини у Карагандинському вугільному басейні. І.О. Давиденко до Великої Вітчизняної війни працював над створенням електричних вимірювальних приладів для шахт. Р.Я. Наєров проводив дослідження з освітлення гірничих виробок. С.Р. Маймін виконував розробки по вдосконаленню систем електропостачання шахт. У тісній співдружності з працівниками промисловості колектив кафедри розробив і впровадив нові типи електроустаткування для вугільних шахт Донбасу.

У монографії «Техника горного дела и металлургии» приведено наступну характеристику діяльності кафедри: «Определению технических требований, которым должно удовлетворять взрывобезопасное оборудование, и нормативов для его испытания в специальных штольнях и камерах, а также консультациям шахт Донбасса по безопасному применению импортного и отечественного электрооборудования и аппаратуры большое внимание уделила кафедра горной электротехники Днепропетровского горного института во главе с проф. Г.Е. Евреиновым (1880–1937 гг)». У Макіївському науково-дослідному інституті цей напрям наукової діяльності очолював випускник кафедри А.М. Котлярський, заст. директора МакНДІ, канд. техн. наук, лауреат Державної премії.

Працівники кафедри і студенти старших курсів надавали допомогу шахтам Донбасу в освоєнні нового устаткування, вдосконаленні електропостачання вугільних підприємств. У 1927–1930 рр. кафедра гірничої електротехніки за домовленістю з підприємствами сформувала декілька бригад, які систематично виїжджали до Донбасу для раціоналізації електропостачання шахт, що сприяло підвищенню кваліфікації науковців і зміцненню зв’язків кафедри з промисловістю.

Під керівництвом доцентів І.О. Давиденка, А.Н. Селіщева й інших вчених у 1934 р. при інституті було створено навчально-експериментальні майстерні, де розроблено декілька експериментальних приладів, що раніше ввозилися з-за кордону, і освоєно їх випуск. Майстерні випускали для потреб вугільної промисловості Донбасу іскробезпечні прилади виміру перехідних опорів захисних заземлень, зварювальні трансформатори, катодні омметри, містки для відшукування місць пошкодження кабелів та інш. Згодом на базі навчально-експериментальних майстерень було організовано Дніпропетровський завод «Енерговугілля», який в подальші роки перейменовано у Дніпропетровський завод шахтної автоматики (ДЗША).

Після Великої Вітчизняної війни група вчених досліджувала режими роботи електропривода і проблеми автоматизації підйомних машин на шахтах Донбасу (М.Є. Куваєв, П.Ф. Шишков, О.І. Шишков), займалася вдосконаленням систем електропостачання й оптимізації режимів роботи машин і механізмів вугільних шахт (С.Р. Маймін, А.І. Курьян, В.Л. Мурзін та ін.). У 1947–1955 рр. в зв’язку з широким розвитком відкритих гірничих робіт в Україні науковці під керівництвом доцента М.Є. Куваєва (Л.М. Мірошник, В.І. Шафран, О.І. Шишков, Г.П. Петренко, В.Д. Фурсов) за активної участі студентів старших курсів та в тісній співдружності з виробництвом виконали ряд робіт по налаштуванню і поліпшенню технічних показників екскаваторів, транспортно-відвальних мостів, відвалоутворювачів. За результатами наукових досліджень співробіт-никами кафедри опубліковано ряд статей, а також зроблено у Донецьку (1954) доповіді на першій Всесоюзній конференції з електроустаткування шахт (А.І. Курьян) і на міжвузівській нараді з проблем електропостачання, електрифікації й автоматизації гірничих робіт (С.Р. Маймін, А.І. Курьян). Крім того, доповіді було опубліковано у збірках «Электрооборудование подземных выработок угольных шахт» (Углетехиздат, 1955). У процесі досліджень було обґрунтовано необхідність і запропоновано шляхи підвищення якості електроенергії і зменшення втрат, що сприяло впровадженню на шахтах напруги 660 В і пересувних трансформаторних підстанцій.

З 1959 р. тематика науково-дослідних робіт на кафедрі значно розширилася. Працівниками кафедри виконано ряд досліджень з проблем нормування й економії електроенергії, регулювання напруги і створення раціональних схем електропостачання вугільних шахт Донбасу і залізорудних кар’єрів Кривого Рогу. В цих роботах брали участь доценти: А.І. Курьян, С.Р. Маймін, П.Ф. Шишков, А.М. Варшавський, В.І. Тесленко; інженери: С.М. Ліпін, А.А. Сироватко, Я.С. Горбунов та ін. Розроблено співробітниками кафедри й конструкції пересувних трансформаторних підстанцій і приєднувальних пунктів, що з 1966 р. широко застосовуються на кар’єрах Кривбасу.

У 1961–1966 рр. виконано дослідження і конструкторські розробки зносостійких футерувань для шарових і стержневих млинів рудозбагачувальних фабрик (доцент Д.К. Крюков). Ці футерування набули широкого поширення, а роботу відзначено винагородою ВДНГ СРСР. Результати вказаної роботи захищено декількома авторськими свідоцтвами, а доцентом Д.К. Крюковим опубліковано дві монографії і захищено докторську дисертацію.



Аспіранти Півняк Г.Г. і Трифонов В.Д.
на дослідженнях в умовах шахти «1–2 Горская» (1965)

Важливі для гірничої промисловості дослідницькі роботи провели співробітники кафедри під керівництвом професора С.А. Волотковського в галузі вдосконалення електроустаткування для рудникового електровозного транспорту. До цих досліджень слід віднести розробку основних технічних параметрів нового типажного ряду рудникових електровозів (спільно з кафедрою рудникового транспорту), нових перетворювальних пристроїв для зарядних і тягових підстанцій, тиристорних систем управління для рудникових і кар’єрних електровозів, схем і конструкцій автоматичної апаратури для захисту від ураження електричним струмом при дотику до контактного дроту й ін. У створенні нового типажного ряду рудникових електровозів брав участь доцент А.І. Курьян.

У 1964 р. доцент В.О. Бунько в співавторстві з професором С.А. Волотковським видав монографію «Повышение безопасности рудничной электровозной откатки». За матеріалами досліджень у цій галузі доцент В.О. Бунько захистив докторську дисертацію й отримав звання професора.



Аспірант Трифонов В.Д. і доцент Фурсов В.Д.
проводять експериментальні дослідження (1966)

У створенні нових зарядних і тягових напівпровідникових перетворювальних пристроїв брали участь професор С.А. Волотковський, доценти В.Д. Фурсов, Г.Г. Півняк, інженер С.О. Ставицький. Запропоновані кафедрою схеми і конструкції зарядних пристроїв ЗУК-75/120 і ЗУК-155/230 прийнято до серійного виробництва на Запорізькому електроапаратному заводі й заводі «Электропреобразователь» (м. Гай). У модернізованих варіантах вони широко застосовувалися на вугільних шахтах країни, а також поставлялися на експорт до Індії, Китаю, Румунії, Болгарії, НДР, В’єтнаму і Монголії. Ці пристрої експонувалися на виставках, Міжнародному ярмарку в Лейпцігу, відзначені дипломами і медалями ВДНГ України.

Матеріали оригінальних досліджень, виконаних співробітниками кафедри, лягли в основу книги «Полупроподниковые преобразовательные подстанции для подземного электровозного транспорта», затвердженої Мінвузом України як навчальний посібник для студентів гірничих вузів.



Дослідження тягового агрегату АТП-500/275
в умовах рудника ім. В.І. Леніна (м. Кривий Ріг, 1966):
зліва направо – Солом’яний В.Г., Трифонов В.Д., Рижий В.О., Півняк Г.Г.

Подальшим розвитком цього напряму під керівництвом доцента В.Д. Фурсова з’явилися розробки досконаліших тиристорних зарядних пристроїв (спільно з СКБ перетворювальної техніки і заводом «Электропреобразователь») і зарядно-розрядних пристроїв (спільно з НВО «Углемеханизация» і заводом «Углеприбор») для тягових акумуляторних батарей (В.І. Ємець, С.Я. Кириленко, В.П. Хорошилов, Г.М. Бажін), а також дослідження шляхів підвищення надійності й ефективності автономних джерел струму і систем управління рудниковими акумуляторними електровозами (С.М. Кущенко, В.П. Хорошилов, С.О. Ставицький), що виконувалися спільно з Всесоюзним акумуляторним інститутом. На основі цих досліджень на рівні винаходу створено пристрої примусового охолоджування акумуляторних батарей електровозів, прийняті до промислового виробництва Дружковським машинобудівним заводом.

Комплекс робіт по вдосконаленню і підвищенню ефективності систем електропостачання рудникових акумуляторних електровозів було експоновано на ВДНГ СРСР і відзначено дипломом II ступеня (1984, 1987).

У 1945 р. інженер В.О. Бунько почав працювати над створенням безконтактного електричного транспорту для вугільних шахт. На основі результатів проведених досліджень захистили кандидатські дисертації В.О. Бунько (1948) і О.В. Ітін (1952). Системне вирішення цієї наукової проблеми отримало розвиток у 1970–1980 рр. під керівництвом доцента Г.Г. Півняка. В результаті виконаних досліджень було розроблено і прийнято до виробництва комплекс електроустаткування безконтактного електричного транспорту для вугільних шахт. Запропонована нова система транспорту реалізує принцип електромагнітної передачі енергії рухливим об’єктам і захищена авторськими свідоцтвами. Ця робота дає значний економічний ефект і виконана за участю провідних підприємств і організацій вугільної й електротехнічної промисловості (Дондіпровуглемаш, ДонВугІ, Дружковський машзавод, МакНДІ, НВО «Електротехніка», ДЗША).

Макет устаткування безконтактного транспорту демонструвався на ВДНГ України, Міжнародній виставці гірничого машинобудування в Загребі (Югославія, 1989). Промисловий зразок транспорту з індуктивною передачею енергії експонувався на Міжнародній виставці «Вугілля-90» у Донецьку. Результати досліджень узагальнено в монографіях «Підвищення безпеки рудникової електровозної відкатки» і «Транспорт з індуктивною передачею енергії». За матеріалами виконаних досліджень Г.Г.Півняк захистив докторську дисертацію (1981).

Оригінальну роботу по впровадженню тиристорних схем управління рудниковими і промисловими електровозами виконано групою співробітників під керівництвом доцента Г.А. Кігеля. На Камиш-Бурунському залізорудному комбінаті у 1972 р. введено в експлуатацію електровоз Еl-2 з тиристорною схемою управління, розробленою на кафедрі.

Під керівництвом доцентів М.М. Білого і А.М. Корольова у 1970–1980 рр. отримали розвиток роботи по вдосконаленню електро-устаткування й електропостачання підземного контактного електровозного транспорту. За участю доц. Г.А. Кігеля і ст. наук. співр. Е.В. Білопухова розроблено секційні вимикачі контактної мережі, що знайшли промислове застосування. Доц. М.М. Білим, ст. наук. співр. Е.В. Білопуховим  спільно з ІГС імені О.О. Скочинського і СКБ заводу «Електромашина» створено тягові двигуни підвищеної тривалої потужності для рудникових контактних електровозів. Вони серійно випускаються Харківським заводом «Електромашина» і широко використовуються у вугільній і гірничорудній галузях.

У цей же період проводяться дослідження систем електропостачання контактної електровозної відкатки мідних рудників Джезказгана (Казахстан). Групою співробітників кафедри (доценти М.М. Білий, А.М. Корольов, ст. наук. співробітники Е.В. Білопухов, С.О. Ставицький) проведено промислові випробування і здано державній комісії тягову тиристорну підстанцію на напругу 600 В постійного струму.



Викладачі Корольов А.М., Трифонов В.Д., Білий М.М.
та робітник підприємства під час промислових випробувань
в умовах рудника ім. В.І. Леніна (1968)

Доцентом Білим М.М. складено техніко-економічні моделі рудникових тягових мереж мідних рудників, досліджено блукаючі струми у кільцевих рейкових мережах і запропоновано метод їх розрахунку. Розроблено рекомендації щодо вдосконалення тягових систем електропостачання електровозного транспорту мідних рудників.

У 1970–1980 рр. на кафедрі під керівництвом доцентів В.Д. Фурсова і В.І. Ємця виконано роботи по підвищенню надійності й електробезпеки шахтних самохідних машин. Розроблено й упроваджено пристрої контролю опору ізоляції та контролю цілісності заземлювальної жили гнучких кабелів систем постійного і змінного струмів, ізольованих від землі. Матеріали виконаних досліджень узагальнено в монографії «Електропривод і електропостачання шахтних самохідних машин». Надалі дослідження у цій галузі було розширено, створено пристрої контролю ізоляції для тягових мереж постійного струму, ізольованих від землі, і комбінованих мереж тягових і зарядних перетворювачів. Пристрій РКУ-Зар.1М, розроблений спільно з Дніпропетровським заводом шахтної автоматики, застосовується у серійних рудникових тиристорних зарядних і зарядно-розрядних перетворювачах (розробники: В.І. Ємець, С.Я. Кириленко, В.Д. Фурсов, А.Я. Некрасовський).

У рамках нового напряму робіт по вдосконаленню пристроїв силової перетворювальної техніки у 1984–1985 рр. під керівництвом доцента В.Д. Фурсова  було проведено дослідження і розроблено схеми, використані Ставропільським конструкторсько-технологічним бюро перетворювальної техніки при вдосконаленні перетворювачів для катодного захисту серії ПАСК.

У період з 1985 по 1991 рр. під керівництвом доцента В.Д. Фурсова, а пізніше – доцента В.П. Хорошилова  і к.т.н. Г.М. Бажіна, на кафедрі проведено цикл досліджень по вдосконаленню системи обслуговування й експлуатації тягових акумуляторних батарей рудникових електровозів. У цей період було розроблено і виготовлено експериментальні зразки індикаторів індивідуального контролю ємності тягових акумуляторів, експериментальні зразки лічильників ампер-годин для системи «заряд-розряд» тягових акумуляторних батарей, розроблено технологічні схеми і технічні пропозиції по устаткуванню ділянок централізованого ремонту тягових акумуляторів. Спільно з НВО «Вуглемеханізація» виконано дослідження і запропоновано енергозберігаючі режими заряду тягових акумуляторних батарей з врахуванням їх фактичної ємності, проведено роботи по застосуванню мікропроцесорної техніки у системах контролю стану акумуляторів тягових батарей. Перераховані дослідження дозволили у 1992-1993 рр. перейти до розробки системи автоматизованого управління комплексом устаткування для заряду і розряду рудникових тягових акумуляторних батарей. Роботи проводилися під керівництвом к.т.н., с.н.с. Г.М. Бажіна

Професор Ф.П. Шкрабець з групою співробітників досліджував процеси, що відбуваються при несиметричних пошкодженнях у системах з ізольованою нейтраллю, і розробив засоби захисту й автоматики для розподільних мереж гірничих підприємств. Спільно з НВО «Дніпрочормет-автоматика» було створено: направлений захист від однофазних замикань на землю ЗЗН-1М для розподільних мереж кар’єрів напругою 6-10 кВ (Ф.П. Шкрабець, В.О. Мирошниченко, Я.С. Горбунов, Ю.В. Степаненко), пристрій автоматичного повторного вмикання з випереджувальним контролем ізоляції АПВ-1 для кар’єрних ліній електропередачі напругою 6 кВ (Ф.П. Шкрабець, В.О. Мирошниченко, В.Н. Чміль), пристрій захисту від витоків УЗ-1000 для живильних мереж екскаваторів змінного і постійного струму напругою до 1000 В (Ф.П. Шкрабець, В.О. Мирошниченко, Ю.В. Степаненко).

Результати наукових досліджень з цієї тематики увійшли до монографій і підручника для студентів вузів «Электрификация горных работ», а також у відповідні розділи двох томів «Справочника по электроустановкам угольных предприятий».

Найважливішими напрямами наукових досліджень кафедри є роботи по вдосконаленню систем електропостачання, підвищенню якості електроенергії і забезпеченню енергопостачання на підприємствах вугільної і гірничо-металургійної промисловості. Перші роботи виконано під керівництвом доцентів С.Р. Майміна і А.І. Курьяна. Потім цей напрям отримав розвиток у роботах професорів Г.Г. Півняка, В.І. Тесленка, доцентів В.Д. Трифонова, Г.А. Кігеля, В.Т. Заїки, В.Х. Чирви, Б.М. Балашова, В.П. Хорошилова, Н.С. Волотковської і наукового співробітника С.І. Чорного. Під керівництвом доцента Вол. Д. Трифонова  співробітниками кафедри В.Х. Чирвою, Л.П. Вороховим, Б.М. Балашовим, Вас. Д. Трифоновим  виконано низку науково-дослідницьких тем з оптимізації систем електропостачання залізорудних гірничозбагачувальних комбінатів (ПівденГЗК, МГЗК, ІГЗК). На підставі досліджень у 1981 році ас. В.Х. Чирва  захистив кандидатську дисертацію «Якість напруги і оптимізація режимів роботи компенсуючих пристроїв у розподільних мережах залізорудних гірничо-збагачувальних комбінатів». Внаслідок впровадження комплексу заходів відповідно до рекомендацій дисертації на ПівденГЗК Кривбасу і Михайлівському ГЗК КМАруда отримано річний економічний ефект 150 тис. крб. На базі наявних матеріалів опубліковано монографію «Электроснабжение железорудных горнообогатительных комплексов» і довідковий посібник «Электрификация фабрик агломерации и окомкования руд черных металлов».



Всесоюзна науково-технічна конференція
«Электробезопасность на горнорудных предприятиях черной металлургии СССР»
(м. Орджонікідзе Дніпропетровської області, ГЗК, 24-26 вересня 1975 р.)

Крім того, на кафедрі розроблено рекомендації по вдосконаленню методів розрахунку електричних навантажень підприємств вугільної промисловості. Спільно з кафедрою автоматизації виробничих процесів вперше для підземних гірничих робіт створюється техніка нового покоління – децентралізована мікропроцесорна система для обліку, контролю й управління електроспоживанням. Система пройшла успішні випробування на підприємствах вугільної промисловості. Результати робіт опубліковано в журналах «Електрика» і «Променергетика», а також у монографії «Електропостачання вугільних шахт» і навчальних посібниках.

Під керівництвом доцента В.Д. Фурсова  проведено дослідження систем електропостачання підземної відкатки контактними електровозами. Розроблено методику визначення потужності тягових підстанцій із застосуванням теорії масового обслуговування і запропоновано досконалішу схему живлення тягових мереж вугільних шахт Донбасу (аспіранти В.Д. Трифонов, А.М. Корольов, наукові співробітники С.О. Ставицький, В.Г. Солом’яний).

Багатопланові системні дослідження вчених кафедри з проблем перетворення, передачі й розподілу електромагнітної енергії, забезпечення її безпечного вживання, контролю і регулювання енергетичних параметрів систем електропостачання підприємств і транспорту, а також введення нових навчальних планів підготовки фахівців з електромеханіки і електропостачання для гірничих і промислових підприємств стали підставою для зміни назви кафедри. З 1988 р. вона називається кафедрою систем електропостачання.

До цього ж часу на кафедрі сформувався й отримав визнання в Україні основний науковий напрям діяльності – гірнича і металургійна електроенергетика – на чолі з керівником наукової школи, чл.кор. НАН України, проф. Г.Г. Півняком. Кафедра продовжує брати активну участь у вирішенні актуальних проблем енергопостачання і перетворення параметрів енергії, створення нового класу електрообладнання і систем живлення, що забезпечують ефективне і безпечне використання електроенергії в технологічних процесах гірничовидобувної, металургійної і машинобудівної галузей. Співробітники кафедри отримали основополагаючі наукові результати у сфері дії електромагнітного поля; розробили оригінальні засоби і системи електропостачання, що послужили базою для розвитку важливих напрямів електроенергетики і ресурсозбереження; освоїли серійний випуск нової техніки для різних галузей промисловості. До неї, зокрема, відносяться наступні: система індуктивної передачі енергії підвищеної частоти рухливим об’єктам, зарядні (зарядно-розрядні) тиристорні пристрої; джерела живлення для електропривода рудникових і нових енергозберігаючих технологій (електротермія, багаточастотний індукційний нагрів, видобуток мінеральної сировини електромагнітним способом, електроімпульсне очищення промислових вод, озонування); методи і засоби управління електроспоживанням; засоби живлення і захисту в системах електропостачання гірничих підприємств. Ці роботи націлено на створення й освоєння перспективних енергозберігаючих, екологічно чистих технологій і виробництв. Значна частина результатів наукових робіт використовується на підприємствах України, що надзвичайно важливо для створення нормальної екологічної ситуації і забезпечення необхідного паливно-енергетичного потенціалу.

Наявність наукової школи й її визнання не лише в Україні, а й за кордоном, системність, високий рівень і ефективність досліджень дозволили у 1990 р. на базі кафедри провести міжнародну науково-технічну конференцію «Розробка методів і засобів економії електроенергії в електричних системах і системах електропостачання промисловості і транспорту».



До президії Всесоюзної науково-технічної конференції
обрані викладачі кафедри: Волотковський С.А. (4-й зліва),
Ніколайчук А.З. (6-й зліва), Кігель Г.А. (2-й справа),
Трифонов В.Д. (1-й справа) (Орджонікідзевський ГЗК, 1975)

Співробітники кафедри беруть активну участь в наукових конференціях і симпозіумах (в країні та за кордоном), що стосуються проблем перетворення енергії, енергопостачання, електробезпеки і охорони праці, розвиваючи міжнародні зв’язки з провідними науковими і навчальними центрами Бельгії, Китаю, Польщі, Німеччини, Греції, Бразилії.


© 2006-2017 НГУ Інформація про сайт