Оренбургский государственный университет

Научно-исследовательская деятельность

Научно-исследовательская деятельность кафедры связана с разработкой и внедрением регулируемых электроприводов постоянного и переменного тока для различных областей промышленности — от приводов насосов до мощных приводов экскаваторов. В процесс проектирования, кроме преподавателей и сотрудников, вовлечены также и студенты старших курсов.

Основными направлениями научно-исследовательских работ являются:

• разработка частотно-регулируемых электроприводов переменного тока на базе тиристорных и IGBT-транзисторных преобразователей;
• разработка микропроцессорных средств управления электроприводами постоянного и переменного тока;
• разработка цифровых информационных сетей по управлению группами электроприводов;
• модернизация электроприводов действующих промышленных установок с использованием современных методов и достижений;
• математическое моделирование асинхронных машин с учетом технологических и эксплуатационных факторов;
• электромагнитная диагностика асинхронных машин;
• автоматизация проектирования трансформаторно-реакторного оборудования;
• электрические машины постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов;
• электрические машины с элементами конструкции, полученными методом порошковой металлургии;
• интеллектуальная электроэнергетика с активно-адаптивной сетью;
• информатизация электротехнического образования.

На кафедре зарегистрированы следующие темы НИР:

1. "Микропроцессорные системы управления энергоэффективными электроприводами и электрооборудованием" (научный руководитель — доцент Э.Л. Греков).
2. "Математическое моделирование и диагностика электрических машин" (научный руководитель — проф. Н.Г. Никиян).

Двигатели переменного тока имеют ряд преимуществ перед двигателями постоянного тока — упрощенное обслуживание, уменьшенные потери электроэнергии, улучшенные весогабаритные показатели. Однако для создания регулируемых приводов переменного тока требуются более сложные системы управления и преобразователи. На кафедре ведутся разработки таких преобразователей на современной полупроводниковой базе с использованием микропроцессорной техники, что дает дополнительную гибкость в управлении и работе.

Согласование работы нескольких электроприводов, управляемых отдельными микроконтроллерами, может быть достигнуто путем построения иерархических информационных сетей. Применение микроЭВМ более высокого уровня управления позволяет решать сложные технологические задачи, в том числе по сбору и передаче информации.

Для внедрения результатов научно-исследовательской деятельности кафедра поддерживает тесные контакты со следующими предприятиями Оренбурга:

• ОАО "Гидропресс", которое производит промышленные прессы, в том числе с микропроцессорным управлением;
• ОАО "Инженерный центр" "Оренбургэнерго";
• ООО "Фирма "Газпромавтоматика";
• ОАО "Оренбургский путеремонтный завод "Ремпутьмаш".

Особенно тесные контакты кафедра имеет с ОАО "Рудоавтоматика" (Железногорск), которое специализируется на проектировании и изготовлении систем управления электроприводами мощных карьерных экскаваторов. Мощность электроприводов таких машин достигает от сотен киловатт до нескольких мегаватт. По заданию предприятия сотрудники кафедры разрабатывают новые образцы современной преобразовательной техники и систем управления для эксплуатации в электроприводах экскаваторов. Благодаря совместным усилиям разработки достигают стадий лабораторных и промышленных испытаний и серийного производства.

В научно-исследовательской работе, проводимой на кафедре, принимают участие не только сотрудники и аспиранты кафедры, но и студенты старших курсов. Работы связаны с разработкой опытных и промышленных образцов, экспериментальной проверкой их работы, разработкой методик расчетов, настройки и диагностики. При проведении этих работ используется компьютерная база кафедры.

Наиболее важные разработки сотрудников кафедры:

1. Низковольтное комплектное устройство с микропроцессорным управлением электроприводов карьерных экскаваторов ЭКГ-4,6, ЭКГ-8, ЭКГ-10, ЭШ-6/45.
2. Транзисторный преобразователь частоты мощностью 75 кВт для нужд ЖКХ.
3. Преобразователь частоты с непосредственной связью, мощностью 250 кВт для привода подъема ЭКГ-4,6.
4. Программно-аппаратный комплекс для создания распределенных микропроцессорных систем управления электрооборудованием горных машин.
5. Исследование эксплуатационной надежности асинхронных двигателей в условиях горно-обогатительного комбината.
6. Разработка электропривода поворота одноковшового экскаватора по системе "транзисторный непосредственный преобразователь частоты — асинхронный двигатель".
7. Разработка и исследование электропривода карьерного экскаватора по системе "тиристорный непосредственный преобразователь частоты — двухфазный асинхронный двигатель".
8. Разработана новая методика принятия решения по развитию систем электроснабжения района города на основе многокритериальной модели в условиях неопределенности части исходных данных путем интеграции техноценологического подхода и теории нечетких множеств.
9. Программно реализована методика принятия решения по развитию СЭС на основе разработанных моделей частных критериев и математического аппарата методов искусственного интеллекта.
10. Разработана математическая модель автоматизированной системы управления электроснабжением уличного освещения на основе нейросетевых технологий.
11. Компоненты программного комплекса «ПК ЭСМОС» внедрены в ООО «СПЕКТР-ГРУПП» в производственно-технический отдел и проектно-конструкторское бюро (г. Оренбург).
12. Программный модуль, реализующий выбор номенклатурных параметров СЭС внедрен в ЗАО «Оренбурглифт» (г. Оренбург) и в Экспериментально-производственный комбинат УГТУ-УПИ (г. Екатеринбург) для модернизации системы электроснабжения собственных нужд.
13. Программный комплекс управления уличным освещением города внедрен в ГУП «Оренбургкоммунэлектросеть».
14. Компоненты программного комплекса «ПК ЭСМОС» внедрены в Учебный центр «Энергетик – Оренбург» для обеспечения курсов повышения квалификации и переподготовки специалистов в области электроэнергетики.
15. Создана экспериментальная модель автоматизированной системы управления электроснабжением наружного и внутреннего освещения на основе методов искусственного интеллекта.
16. Электронный образовательный ресурс по теоретическим основам электротехники, включен во Всероссийский каталог компьютерных учебных программ, рекомендованных Научно-методическим Советом Министерства образования и науки РФ по электротехнике c рекомендацией к внедрению в учебный процесс вузами РФ.
17. Разработана и внедрена в ЗАО «Оренбургбурнефть» автоматизированная обучающая система по обслуживанию электрооборудования буровых установок.
18. Внедрена в ООО «Энергомонтажсервис» автоматизированная система «ТОЭ».
19. Электронный образовательный ресурс «ТОЭ» внедрен в учебный процесс следующих вузов: ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный университет»; Московского государственного горного университета; Московского института радиотехники, электроники и автоматики (технологический университет); ФГАОУ ВПО «Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина – УПИ» (г. Екатеринбург), ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный университет» (г. Красноярск); Казанского государственного энергетического университета; ФГБОУ ВО «Курганская государственная сельскохозяйственная академия».

Диссертации, защищенные сотрудниками кафедры за последние 5 лет:

1. Исследование эксплуатационной надежности асинхронных двигателей в условиях горно-обогатительного комбината (05.09.01, Ямансарин И.И., защита 2012 г.); рук. — д.т.н., проф. Никиян Н.Г.
2. Разработка и исследование электропривода поворота одноковшового экскаватора по системе "транзисторный непосредственный преобразователь частоты — асинхронный двигатель" (05.09.03, Бессонов В.Г., защита 2013 г.); рук. — к.т.н., доц. Греков Э.Л.
3. Разработка и исследование электропривода карьерного экскаватора по системе "тиристорный непосредственный преобразователь частоты — двухфазный асинхронный двигатель" (05.09.03, Безгин А.С., защита 2013 г.); рук. — к.т.н., доц. Греков Э.Л.

Завкафедрой АЭЭМ Греков Э.Л. в 2011 г. награжден почетной грамотой Комитета промышленности, транспорта и связи Курской области, Почетной грамотой Министерства образования и науки Российской Федерации. Профессор Семенова Н.Г. награждена почетной грамотой Министерства образования и науки Российской Федерации (приказ от 21.04.2010.) и в 2013 г. присвоено звание "Почетный работник высшего профессионального образования РФ"

Кафедрой за последние 5 лет были выполнены следующие хоздоговорные работы:

1. "Разработка микропроцессорного блока управления тиристорным непосредственным преобразователем частоты для крановых и экскаваторных механизмов" (140 тыс. руб.).
2. "Разработка блока управления и программного обеспечения для построения системы управления частотно-регулируемым электроприводом основных механизмов карьерных экскаваторов" (300 тыс. руб.).
3. "Расчет токов короткого замыкания во всех режимах сети 0,4; 6; 35 кВ схемы внутреннего электроснабжения I очереди ГПЗ и расчет характеристик пусковых реакторов синхронных двигателей 331 КМ01-1,2" (110 тыс. руб.).
4. Разработка блока управления и программного обеспечения для построения системы управления частотно-регулируемым электроприводом основных механизмов карьерных экскаваторов (300 тыс. руб).
5. Разработка проектной документации шкафа низковольтного комплектного устройства управления пассажирским лифтом (354 тыс. руб.).
6. Разработка автоматизированной системы «Переходные процессы в энергосистемах» (20 тыс. руб).
7. Выполнение технических чертежей в САПР Компас V13 (52 тыс. руб).
8. Выполнение работ по модернизации станка токарно-карусельного модели 1516 механического участка» АО «Желдормаш» Оренбургского локомотиворемонтного завода» (150 тыс. руб.).

В 2012 году научная команда под руководством Грекова Э.Л. стала победителем конкурса грантов Оренбургской области в сфере научной и научно-технической деятельности с проектом "Разработка промышленного образца управляемого электропривода насосного агрегата на базе энергосберегающего асинхронного электродвигателя серии АДМ со встроенным преобразователем частоты для нужд системы ЖКХ" на сумму 2 500 тыс. рублей. Финансирование также позволило значительно улучшить лабораторную базу для научных исследований, а также позволило закончить и успешно защитить 2 диссертации (Безгин А.С. и Бессонов В.Г.).

За последние 3 года сотрудниками кафедры опубликовано 10 статей в центральной печати, зарегистрировано 9 программных продукта, получено 2 патента на изобретение, сделано 88 докладов на региональных, всероссийских и международных конференциях.

Список основных научных трудов сотрудников за последние 5 лет:

1. Безгин А.С., Греков Э.Л. Применение инкрементального энкодера как датчика скорости в цифровых системах управления экскаваторного электропривода переменного тока // Научно-технический вестник Поволжья. — 2013. — № 3.
2. Безгин А.С., Греков Э.Л. Расширение нагрузочной способности тиристорного непосредственного преобразователя частоты в верхнем диапазоне регулирования выходной частоты выше 25 Гц // Вестник ОГУ. — 2013. — № 9.
3. Белоусов А.А., Саликов М.П. Повышение энергоэффективности однофазного асинхронного двигателя с отключаемой пусковой обмоткой // Вестник ОГУ. — 2013. — № 1.
4. Ямансарин И.И., Никиян Н.Г. О влиянии климатических факторов и режимов работы на эксплуатационную надежность асинхронных двигателей // Вестник гос. инженерного ун-та Армении. — 2013. — № 1.
5. Греков Э.Л., Шевченко А.Н., Филимонов С.И. Исследование методов управления экскаваторным фильтро-компенсирующим устройством // Вестник Белгородского гос. техн. ун-та им. В.Г. Шухова. — 2014. — № 1.
6. Греков Э.Л., Филимонов С.И. Влияние фильтро-компенсирующего устройства на аварийные режимы работы тиристорного преобразователя в карьерных электрических экскаваторах // Электротехнические системы и комплексы. — 2014. — № 2.
7. Вакулюк В.М., Митрофанов С.В., Морозов В.А. Подготовка кадров для электроэнергетической отрасли Оренбуржья // Высшее образование в России. — 2014. — № 7.
8. Шевеленко В.Д., Гусаров А.А., Гусаров В.А. Способ диагностирования штанговых насосных установок. Патент на изобретение RUS 2400647. Зарегистрировано в Гос. реестре изобретений Рос. Федерации 13.04.2009.
9. Греков Э.Л., Сорокин В.А., Безгин А.С. Способ синхронизации цифровой системы управления. Патент на изобретение RUS 2417507. Зарегистрировано в Гос. реестре изобретений Рос. Федерации 26.04.2010.
10. Ямансарин И.И., Никиян Н.Г., Саликов М.П. Электрическая машина. Патент на изобретение RUS 2476974. Зарегистрировано в Гос. реестре изобретений Рос. Федерации 27.02.2013.
11. Быковская, Л.В. Методы исследования дифференцирующих и интегрирующих электрических цепей / Л.В. Быковская, Д.Р. Каримов // Вестник ОГУ. — 2013. — № 9. — С. 185–189.
12. Быковская, Л.В. О диагностике электрических цепей / Л.В. Быковская, Ю.И. Андриянова, Е.В. Цейтер // Вестник ОГУ. — 2013. — № 12. — С. 208–213.
13. Семенова, Н.Г. База знаний интеллектуальной обучающей системы технической дисциплины / Н.Г. Семенова, А.М. Семенов, И.Б. Крылов // Вестник ОГУ. — 2013. — № 9. — С. 232–239.
14. Греков Э.Л., Шевченко А.Н., Филимонов С.И. Исследование методов управления экскаваторным фильтро-компенсирующим устройством. Журнал «Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова», №1, 2014.
15. Греков Э.Л., Филимонов С.И. Влияние фильтро-компенсирующего устройства на аварийные режимы работы тиристорного преобразователя в карьерных электрических экскаватора. Журнал «электротехнические системы и комплексы», №2, 2014.
16. Вакулюк В.М., Митрофанов С.В., Морозов В.А. Подготовка кадров для электроэнергетической отрасли Оренбуржья. Научно-педагогический журнал «Высшее образование в России». №7, 2014.
17. Semenova N.G., Krylov I.B. The application of multi-agent approach by the developing of Intelligent tutoring system Innovative Information Technologies : Materials of the International scientific — рractical conference. Part 1 / Ed. Uvaysov S. — U.-M. : HSE, 2014. — P. 30–34.
18. Semenova N. Electronic portfolio as a means of memory traces formation Innovative Information Technologies : Materials of the International scientific — рractical conference. Part 1 / Ed. Uvaysov S. — U.-M. : HSE, 2014. — P. 245–248.
19. Раимова, А.Т. Научные исследования: информация, анализ, прогноз : монография / Под общ. ред. проф. О.И. Кирикова. — Кн. 45. — Житомир : ЖГУ; М. : Наука информ; Воронеж : ВГПУ, 2014. — 235 с.
20. Семенова, Н.Г. Интеллектуальная система энергоэффективного управления уличным освещением на основе нейросетевых технологий / Н.Г. Семенова, К.Р. Валиуллин // Вестник ОГУ. — 2015.
21. Семенова, Н. Г. Разработка агентно-ориентированной интеллектуальной обучающей системы на основе нечеткой нейронной сети Такаги-Сугено-Канга [Электронный ресурс] / Н. Г. Семенова, И. Б. Крылов // Вектор науки ТГУ,2015. - № 2 (32-1). - С. 11-19.
22. Чепасов, В. И. Вычисление специальных функций через решение уравнений : [монография] / В. И. Чепасов, Н. Семенова, Л. Семенова. - Ч. 3. - Saarbruecken : LAP LAMBERT Academic Publishing. - 2015. - ISBN 978-3-659-68375-6. - ISBN 3-659-68375-2. - 616 с.
23. Быковская, Л. В. Моделирование электрического и магнитного полей воздушной линии электропередачи [Электронный ресурс] / Быковская Л. В., Чурикова Е. В. // Вестник Кузбасского государственного технического университета,2016. - № 5(116). - С. 80-86.
24. Семенова, Н. Г. Математические модели частных критериев и их программная реализация в оценке принимаемого решения по развитию системы электроснабжения Промышленного района города / Н. Г. Семенова, А. Д. Чернова // Интеллект. Инновации. Инвестиции,2016. - № 4. - С. 94-99.
25. Семенова, Н. Г. Выбор оптимальных параметров прогнозирования интенсивности дорожного движения / Н. Г. Семенова, К. Р. Валиуллин // Интеллект. Инновации. Инвестиции,2016. - № 7. - С. 99-102.
26. Семенова, Л. А. Определение среднего B-сплайна при исследовании нелинейных процессов в электроэнергетических системах / Семенова Л. А., Семенова Н. Г. // Вестник Череповецкого государственного университета,2016. - № 2(71). - С. 18-22.
27. Фот, А. П. Нефтедобывающее и перерабатывающее оборудование для месторождений с осложненными условиями добычи [Текст] : монография / А. П. Фот, И. И. Лисицкий, Э. Л. Греков. - Оренбург : ОГУ, 2016. - 101 с. : ил.; 6,25 печ. л. - Библиогр.: с. 90-100. - ISBN 978-5-7410-1548-3.
28. Семенова Н.Г. Модели и методы искусственного интеллекта в задачах электроэнергетики // Оренбург: ОГУ. – 2016, 188 с.
29. Shelikhov, E. S. Automatic correction control program method realization of the CNC machine tool under industrial conditions / E. S. Shelikhov, A. M. Chernousova, S. L. Vasilevykh // Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM) : proceedings of the International conference, 16-19 May 2017. - Electronic data. - St. Petersburg, 2017.
30. Vasilevykh, S. Method of mathematical model development to study vibration resistance of non-rigid shaft linear turning / S. Vasilevykh, V. Buravlev, E. Shelihov // Procedia Engineering : International Conference on Industrial Engineering (ICIE 2017),2017. - Vol. 206. - P. 373-379.
31. Vasilevykh, S. L. Research of vibration resistance of non-rigid shafts turning with various technological set-ups / S. L. Vasilevykh, E. S. Shelihov // MATEC Web of Conferences : proceedings of the International Conference on Modern Trends in Manufacturing Technologies and Equipment (ICMTMTE 2017), 11-15 sept. 2017, Sevastopol, Russia / ed. by S. Bratan [et al.]. - Electronic data,2017. - Vol. 129. - 5 p. . - 5 с.
32. Электрическая машина / Саликов М. П., Ямансарин И. И.; патентообладатель Федер. гос. бюджет. образоват. учреждение высш. образования "Оренбург. гос. ун-т".- № 2016115401заявл. 20.04.16опубл. 17.05.17, Бюл. № 14. - 2017. - 2 с.
33. Электрическая машина / Саликов М. П., Ямансарин И. И.; патентообладатель Федер. гос. бюджет. образоват. учреждение высш. образования "Оренбург. гос. ун-т".- № 2016126578заявл. 01.07.16опубл. 22.06.17, Бюл. № 18. - 2017. - 2 с.
34. Семенова, Н. Г. Межпредметный метод проектов в условиях комплексного использования электронных образовательных ресурсов [Электронный ресурс] / Семенова Н. Г., Томина И. П. // Вестник Оренбургского государственного университета,2017. - № 10 (210). - С. 149-153. . - 5 с.
35. Семенова, Н. Г. Комплексное использование электронных образовательных ресурсов в процессе формирования профессионально направленных межпредметных связей / Семенова Н. Г., Томина И. П. // Вестник Оренбургского государственного университета,2017. - № 7 (207). - С. 29-33. . - 5 с.
36. Semenova, N. G. Algorithmic model development of B-spline non-linear electric signal decomposition / N. G. Semenova, L. A. Semenova // Actual Issues of Mechanical Engineering (AIME 2017) : proceedings of the International conference, 27-29 July 2017, Tomsk, Russia / Tomsk Polytechnic University. - Electronic data,2017. - Vol. 133. - С. 749-753. . - 5 с.
37. Греков, Э. Л. Сравнение алгоритмов управления экскаваторным фильтрокомпенсирующим устройством в системе электропривода "Тиристорный преобразователь-двигатель" / Греков Э. Л., Филимонов С. И. // Электротехнические системы и комплексы,2017. - № 2. - С. 25-34. . - 10 с.
38. Анализ информационных основ синтеза спектрально-импульсных дискриминаторов автоматизированных систем. Глава монографии «Образовательно-инновационные технологии: теория и практика» / Раимова, А.Т. и.др. под общ. ред. проф. И.А. Винтина. // Воронеж: ВГПУ; М.: Наука, 2017.
39. Чепасов, В. И. Решение уравнений для различных форм сигналов : [монография] / В. И. Чепасов, Н. Семенова, Вагнер А.. - Ч. 3. - Saarbruecken : LAP LAMBERT Academic Publishing. - 2017. . - 576 с.
40. Греков, Э. Л. Наблюдатель скорости вращения в электроприводе постоянного тока с реверсом магнитного поля / Сорокин В.А., Греков Э.Л., Бессонов В.Г. // Электротехнические системы и комплексы, 2017. - № 4.
41. Шелихов Е.С. Система автоматической коррекции управляющей программы как подсистема автоматизированной системы технологической подготовки производства нежёстких валов / Е.С. Шелихов, А.М. Черноусова // Вестник Курганского государственного университета. 2017. №12. – С. 69-71.
42. Семенова, Н.Г. Управление внутренним освещением на основе нечеткого вывода / Семенова Н.Г., Андреенко И.С. // Интеллект. Инновации. Инвестиции. 2017. №12. – С. 72-78.

Под руководством доцента Цикановской М.И. команда студентов неоднократно выступала на олимпиадах по электромеханике.

Основные достижения студентов

В 2012 г. Всероссийская олимпиада по электромеханике, Уфа. Общее количество участников: 3; 1-е место в общем и 1-е место в личном зачете (Дуров С.А.);

В 2013 г. студент Драгун И.А. (12ЭЭ(б)ЭМ) занял 1-е место в олимпиаде по теоретической и общей электротехнике, проводимой в ОГУ, ЭЭФ.

В 2014 г. Всероссийская олимпиада по электромеханике г. Уфа. Общее количество участников: 3; 3-е место в общем зачете.

2015 г.

Студент Гибаев А.З. (14ЭЭ(ба)ЭА) занял 1-е место в олимпиаде по теоретической и общей электротехнике, проводимой в ОГУ, ЭЭФ.

Студент Мохнаткин В.В. (11ЭЭ(ба)ЭА) получил диплом победителя в Открытом международный конкурс молодежных проектов AutoDesk «Придай форму будущему! - 2015» в категории 3D-модель. Специальная номинация «Лучший дипломный проект».

Студенты Чайцец С.А. и Янушкин М.В. (12ЭЭ(ба)ЭА) заняли III и II место в IX творческий конкурс компьютерных работ «Университетская IT-весна». Номинация «Компьютерная графика», ОГУ, апрель 2015

2016 г.

- Студент Колесников Д.В. (13ЭЭ(ба)ЭА) получил диплом II степени в X творческий конкурс компьютерных работ «Университетская IT- весна» в номинации «Компьютерная графика»

- Всероссийская олимпиада по электромеханике г. Уфа. Общее количество участников: 3 (Алексей Долганов, Максим Овчинников и Вячеслав Баев); 4-е место в общем зачете.

2017 г.

- Студент Чижов О.С., Зенчик В.В. (13ЭЭ(ба)ЭА) заняли 1 и 3-е место во всероссийском конкурсе по 3D моделированию и 3D печати «ВЗДумай» ЦМИТ "ФабЛаб ТюмГУ".

- Студент Курынов В.О. занял 1 и 2 место в конкурсе исследовательских работ учащейся молодежи и студентов Оренбуржья, секция «Информатика и электротехника» и областном дистанционном конкурсе «Компьютер и Ко», номинация «Образовательные мультимедийные презентации».

- Всероссийская олимпиада по электромеханике г. Уфа. Общее количество участников: 3 (Белоусов Никита, Шиков Максим и Халимов Рустам); диплом III степени в личном зачете (Белоусов Н.В.).