Офіційний веб сайт

Індукційний нагрів для теплової обробки електропровідних і неелектропровідних середовищ

м13

Представлено Інститутом електродинаміки НАН України.

Автори: к.т.н. Крищук Р.С., Малахатка Д.О., к.т.н. Березюк А.О., к.т.н. Комарчук Д.С. 

За результатами досліджень авторами  встановлено, що на сьогодні для дослідження фізичних явищ і процесів в подібних електромагнітних системах використовують комерційні пакети програм, більшість з яких орієнтовані на застосування в середньочастотному і високочастотному діапазоні, в яких передбачається лише остаточний розрахунок. Такий підхід, особливо в тривимірній постановці задачі вимагає надпотужних комп’ютерів, великого об’єму обчислень та є неефективним для варіантних розрахунків.

На основі проведених досліджень розвинуто аналітичний метод розрахунку електромагнітного поля в індукторах повздовжнього та поперечного магнітних полів, який враховує крайові ефекти, а також неоднорідність завантаження і дає можливість швидко обчислювати енергетичні характеристики індукційних систем. Розроблено математичні моделі, які дають змогу встановити взаємозв’язки між характеристиками джерел живлення електромагнітних індукторів з якістю та інтенсивністю електротехнологічних процесів при живленні від джерел промислової чи підвищеної частоти, в однофазному чи трифазному виконанні.

Розроблені технічні засоби впроваджено в технологічних лініях сушіння зернових, попереднього нагріву дисперсних середовищ, нагріву теплоносіїв в системах опалення та водопостачання.

Кількість публікацій: 70, у т.ч. за тематикою роботи 48 статей, 17 тез доповідей. Загальна кількість посилань на публікації авторів/h-індекс роботи згідно баз даних складає відповідно: Scopus – 1/1; Google Scholar – 78/5. Отримано патент України на винахід та 4 патенти України на корисну модель.

Надіслати коментар

Коментарі

Клен К.С.

До основних результатів роботи «Енергоефективні технічні засоби для теплової обробки
електропровідних та неелектропровідних середовищ на базі пристроїв
індукційного нагріву» відноситься розробка та виготовлення дослідного зразка
напівпровідникового високочастотного перетворювача для пристроїв
індукційного нагріву ЕТУ-250, виконаного на силових транзисторних IGBT-модулях. Дана розробка дозволяє підвищити надійність роботи,
стабілізувати режим роботи установки індукційного нагріву, а також забезпечити електромагнітну
сумісність установки індукційного нагріву з трифазною мережею живлення.
Наведений результат свідчить про актуальність роботи та її практичну значимість.

З огляду на вищезазначене вважаю, що робота авторів Крищука Р.С., Малахатки Д.О., Березюка А.О., Комарчука Д.С. заслуговує на присудження премії Президента України для молодих вчених 2018 року.

Доцент кафедри промислової електроніки факультету електроніки КПІ ім. І. Сікорського, к.т.н. Клен Катерина Сергіївна

Антипов Є.О.

Робота авторів Крищук Р.С., Малахатка Д.О., Березюк А.О., Комарчук Д.С. «Індукційний нагрів для теплової обробки електропровідних і неелектропровідних середовищ» присвячена проблемі ефективності температурної обробки електропровідних та неелектропровідних середовищ із використанням сучасних технічних засобів індукційного нагріву. Зокрема в представленій роботі авторами розроблено новий аналітичний метод розрахунку поперечного електромагнітного поля в лінійних індукторах, який включає математичну модель, котра враховує товщинний, поперечний та повздовжній крайові ефекти, а також метод розрахунку електромагнітного поля, який дає змогу врахувати неоднорідність швидкості руху вторинного тіла. Разом з тим, вперше встановлено залежності частоти живлення індукторів з електромагнітними силами, які діють на вторинний елемент, що дає змогу динамічного урівноваження конструкції електромагнітної системи.
З огляду на зазначене вважаю, що авторський колектив Крищук Р.С., Малахатка Д.О., Березюк А.О., Комарчук Д.С. заслуговуює на здобуття премії Президента України для молодих вчених за представлену роботу «Індукційний нагрів для теплової обробки електропровідних і неелектропровідних середовищ».
Старший викладач кафедри теплоенергетики Національного університету біоресурсів і природокористування України, к.т.н. Антипов Є.О.

Чорний О.П.

Робота «Індукційний нагрів для теплової обробки електропровідних і неелектропровідних середовищ», авторів Крищук Р.С., Малахатка Д.О., Березюк А.О., Комарчук Д.С., присвячена вирішенню проблеми ефективної теплової обробки електропровідних та неелектропровідних середовищ за допомогою сучасних напівпровідникових перетворювачів різної потужності і спрямована саме на підвищення енергоефективності технічних засобів при термічній обробці електропровідних та неелектропровідних середовищ. Авторами розроблено ряд методів розрахунку електромагнітного поля в лінійних індукторах, а також результати розроблення високочастотного перетворювача перспективної електротермічної установки великої потужності для застосування в енергетиці, машинобудуванні і на транспорті.
На мій погляд, автори цієї роботи заслуговують на присудження премії Президента України для молодих вчених.
Чорний О.П., д.т.н., проф., Кременчуцький національний університет імені Михайла Остроградського

Подустов Михайло Олексійович

Підвищення енергоефективності технічних засобів при термічній обробці електропровідних та неелектропровідних середовищ є актуальною науково-прикладною проблемою, яка вирішується в представленій науковій роботі. Наукова робота виконана на високому науковому і технічному рівні, отримані результати пройшли перевірку на реальних об’єктах, що підтверджено відповідними актами впровадження. Авторами розвинуто методики теоретичних розрахунків систем індукційного нагріву з використанням сучасного програмного забезпечення, запропоновані нові підходи та рішення в галузі конструювання як джерел живлення установок нагріву індукційного типу так і інженерних рішень виконання індукційних установок які живляться напряму від мережі промислової частоти. Отримані результати доводять, що авторський колектив Крищук Р.С., Малахатка Д.О., Березюк А.О., Комарчук Д.С. заслуговує на здобуття премії Президента України для молодих вчених за представлену роботу «Індукційний нагрів для теплової обробки електропровідних і неелектропровідних середовищ».
Завідувач кафедри автоматизації технологічних систем та екологічного моніторингу Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут", д.т.н., професор Подустов М.О.

Осадчий С.І.

Робота авторів Крищук Р.С., Малахатка Д.О., Березюк А.О., Комарчук Д.С. «Індукційний нагрів для теплової обробки електропровідних і неелектропровідних середовищ» присвячена проблемі ефективності температурної обробки електропровідних та неелектропровідних середовищ із використанням сучасних технічних засобів індукційного нагріву. Енергоефективність при цьому забезпечується за рахунок використання оптимальних стратегій керування і конфігурації пристроїв індукційного нагріву, що забезпечують збудження електромагнітного поля з ефективним його розподілом. Отримані результати можуть бути використані в багатьох галузях промисловості України, таких як енергетика, машинобудування, сільське господарство та ін. Вважаю, що автори роботи заслуговують на присудження премії Президента України для молодих вчених у 2018 році.
Завідувач кафедри автоматизації виробничих процесів Центральноукраїнського національного технічного університету, д.т.н., професор Осадчий Сергій Іванович.

Хобін В.А.

Підвищення енергоефективності технічних засобів при термічній обробці електропровідних та неелектропровідних середовищ є актуальною науково-прикладною проблемою. Важливим результатом виконання такої роботи є встановлення закономірностей між конструктивними, режимними параметрами та параметрами джерела живлення з інтенсивністю та якістю електротехнологічних процесів. Обраний авторами науковий підхід є сучасним та обґрунтованим. Розроблений авторами метод використання змінного струму промислової частоти та інженерне рішення знижують вартість обладнання термічної обробки за рахунок виключення зі складу установки частотного перетворювача і в той же час підвищує ефективність проходження процесу теплової обробки за рахунок надання теплообмінній поверхні обертального руху. Отримані результати мають вагомий теоретичний і практичний результат щодо процесів теплової обробки електропровідних і неелектропровідних матеріалів. Зважаючи на зазначене, вважаю, що автори Крищук Р.С., Малахатка Д.О., Березюк А.О., Комарчук Д.С. роботи «Індукційний нагрів для теплової обробки електропровідних і неелектропровідних середовищ» заслуговують на присудження премії Президента України для молодих вчених.

Завідувач кафедри автоматизації технологічних процесів і робототехнічних систем Одеської національної академії харчових технологій, д.т.н., професор Хобін Віктор Андрійович

Лендєл Т.І.

Індукційний нагрів – один із найбільш безпечних та екологічних способів електричного нагріву, особливістю якого є точність процесу керування вихідними параметрами установки. Перевагою систем індукційного нагріву є також те, що вони можуть бути використані як елементи проміжного нагріву, як наприклад: для термічної обробки чи сушки зерна, попереднього нагріву при вичавлюванні з насіння рапсу масла, тощо. Авторами проекту розроблені наукові основи створення енергоефективного електротехнічного комплексу для забезпечення нагріву дисперсних матеріалів різного призначення. Наукова новизна підтверджена публікаціями та актами впровадження, які доводять доцільність практичного використання результатів наукової роботи.
Авторський колектив молодих вчених, як видно, працює злагоджено і плідно. Високий рівень їх наукових здобутків заслуговує на відзначення представленої наукової праці Премією Президента України для молодих вчених.
Національний університет біоресурсів і природокористування України, к.т.н., ст. викл. Лендєл Т.І.

Новосельцев О.В.

Робота молодих вчених ІЕД НАН України і НУБП виконана на високому науковому і технічному рівні. З точки зору практичного впровадження її результатів привабливим є те, що автори запропонували і реалізували проект лінійного індуктора для дослідження біологічних об’єктів в змінному магнітному полі, який передано для використання в Інституті експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. К.Є. Кавецького НАН України. Крім того, інтересні і перспективні отримані авторами результати щодо розроблення високочастотного напівпровідникового перетворювача у складі потужної електротермічної установки для ремонту металевих деталей і вузлів різноманітного призначення.
Вважаю, що авторський колектив Крищук Р.С., Малахатка Д.О., Березюк А.О., Комарчук Д.С. заслуговуює на здобуття премії Президента України для молодих вчених за представлену роботу «Індукційний нагрів для теплової обробки електропровідних і неелектропровідних середовищ».
чл.-кор. НАНУ, д.т.н., пров. наук співр. Інституту теплофізики НАН України Новосельцев О.В.

Гребеніков В.В.

Автори зробили великий внесок у системи індукційного нагріву. В роботі розглянуто цілий комплекс систем індукційного нагріву, починаючи від математичного моделювання з розробленням власних універсальних методів для моделювання, закінчуючи експериментальними розробками, включаючи напівпровідникові джерела живлення. Роботу можна використати для практичного застосування від самої ідеї до готового продукту на ринку.
Із представлених матеріалів, видно, що індукційні системи можна застосовувати в різних сферах, зокрема в металообробці (нагрів металопрокату до необхідних температур), в медицині (обробка біологічних об’єктів магнітними полями), в сільському господарстві (нагрівання, сушіння, передпосівна обробка для підвищення врожайності). Математичні моделі враховують швидкість рухомих об’єктів, до яких застосовується індукційний нагрів, тип магнітної системи – з поперечним та повздовжнім основним магнітним потоком відносно оброблювального тіла, дають інформацію про необхідні параметри джерела живлення на виході напівпровідникового перетворювача. Важливою складовою роботи є наукові дослідження щодо температурних полів у оброблювальних матеріалах та практичне підтвердження результатів. Велике значення в роботі має розроблення напівпровідникових джерел живлення, що також має практичне підтвердження та впровадження.
На мою думку представлена робота відповідає високому науково-технічному рівню, має практичні впровадження, вирішує весь комплекс розроблення систем індукційного нагріву та заслуговує нагородження.

Провідний науковий співробітник відділу електромеханічних систем
Інституту електродинаміки НАН України,
д.т.н. Гребеніков В.В.

Лисенко В.П.

Індукційний нагрів на сьогодні в розвинутих країнах світу є над надзвичайно популярним та привабливим з екологічної точки зору. Проблема полягає у розрахунку, проектуванні та упровадженні енергоефективного електротехнічного комплексу для реалізації такого виду нагріву. Авторами проекту розроблені наукові основи створення енергоефективного електротехнічного комплексу та системи керування ним для забезпечення нагріву дисперсних матеріалів різного призначення. Практична доцільність та ефективність результатів наукових досліджень підтверджена рядом актів широкого впровадження як в аграрному секторі економіки нашої держави, так і в інших галузях.
Вважаю, що результати наукових досліджень відповідають вимогам щодо присудження авторам проекту - молодим вченим премії Президента України.

Лисенко Віталій Пилипович д.т.н., проф., заслужений працівник освіти України.

Гриб О.Г.

Робота «Індукційний нагрів для теплової обробки електропровідних і неелектропровідних середовищ» (автори Крищук Р.С., Малахатка Д.О., Березюк А.О., Комарчук Д.С.) присвячена вирішенню проблеми ефективної теплової обробки електропровідних та неелектропровідних середовищ за допомогою сучасних напівпровідникових перетворювачів різної потужності. В роботі представлено результати з розрахунку електромагнітної системи, до складу якої входить електромагнітний індуктор, джерело живлення та система керування технологічним процессом та встановлення взаємозв’язків характеристик джерел живлення електромагнітних індукторів з якістю та інтенсивністю електромагнітних процесів, а також результати розроблення високочастотного перетворювача перспективної електротермічної установки великої потужності для застосування в енергетиці, машинобудуванні і на транспорті.
На мій погляд, автори цієї роботи заслуговують на присудження премії Президента України для молодих вчених.
Гриб О.Г.
лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки
зав. каф. автоматизації та кібербезпеки енергосистем НТУ ХПИ
д.т.н., професор.

Сергій Танкевич

Сьогодні гостро стоїть проблема підвищення енергоефективності технічних засобів виробництва. Робота авторів Крищука Р.С., Малахатки Д.О., Березюка А.О., Комарчука Д.С. спрямована саме на підвищення енергоефективності технічних засобів при термічній обробці електропровідних та неелектропровідних середовищ. Заслуговує особливої уваги, що наукові результати знайшли використання в установці індукційного нагріву та системи автоматичного керування до складу промислової лінії з переробки ріпаку в олію.
Зважаючи на те, що в роботі отримано важливі наукові результати і, що вона знайшла практичного використання вважаю, що робота заслуговує високої оцінки, а її автори на здобуття премії Президента України у 2018 році.

Старший науковий співробітник відділу моделювання
електроенергетичних об'єктів і систем
Інституту електродинаміки НАН України,
к.т.н., с.н.с. С. Танкевич

Денисов Ю.А.

Колективом авторів розроблено новий аналітичний метод розрахунку поперечного електромагнітного поля в лінійних індукторах, розвинуто метод розрахунку повздовжнього електромагнітного поля циліндричних індукторів скінченної довжини, що мають складну геометрію завантаження, а також розвинуто синтез кіл накопичувачів електричної енергії в схемах напівпровідникових перетворювачів для індукційного нагріву з активним вхідним опором.
Такий підхід широко використовується у розвинених країнах світу, це говорить про актуальність та високий рівень представленої роботи. Вважаю, що робота молодих науковців ІЕД НАН України (Крищук Р.С., Малахатка Д.О.), а також НУБіП ( Березюк А.О., Комарчук Д.С.) заслуговує на присудження премії Президента України для молодих вчених.
Чернігівський національний технічний університет, зав. каф. промислової електроніки, д.т.н., проф. Денисов Ю.А

Щербак Я.В.

Представлені в роботі результати наукових досліджень в сукупності вирішують важливу науково-прикладну актуальну проблему встановлення взаємозв’язків між параметрами пристроїв індукційного нагріву та характеристиками джерел живлення. Такий підхід, на мою думку, дозволить підвищити енергоефективність технічних засобів для теплової обробки електропровідних та неелектропровідних середовищ на базі пристроїв індукційного нагріву. Розроблений авторами високочастотний напівпровідниковий перетворювач без виконання додаткових налаштувань його параметрів дозволяє ефективно проводити процес нагрівання шляхом врахування динаміки та визначення оптимальної частоти і величини струму в індукторах, у т.ч. за умови зміни параметрів завантаження розробленої електротермічної установки.
Враховуючи вище наведене, вважаю, що наукова робота Крищука Р.С., Малахатки Д.О., Березюка А.О., Комарчука Д.С. «Індукційний нагрів для теплової обробки електропровідних і неелектропровідних середовищ», яку висунуто на здобуття премії Президента України для молодих вчених, виконано на високому науково-технічному рівні, її результати мають вагоме значення для вирішення проблем теплової обробки матеріалів різного призначення, а її автори заслуговують на присудження премії Президента України для молодих вчених.
Харківський національний університет міського господарства ім. Бекетова О.М., зав. каф. електричного транспорту, д.т.н., проф Щербак Я.В.

Ромашко В.Я.

Висунута авторами робота "Індукційний нагрів для теплової обробки електропровідних і неелектропровідних середовищ" містить в собі значний доробок з розвитку теорії та практичних підходів з розробки нових методів теплової обробки матеріалів різного призначення за допомогою високочастотного індукційного нагріву.
З найважливіших результатів слід відзначити розроблений електротехнологічний комплекс для сушіння зерна на базі теплогенераторів індукційного типу та енергозберігаючий високочастотний перетворювач електроенергії, що дозволяє виконувати електротермічну обробку деталей і вузлів важкої транспортної техніки та використовувати в технологіях подвійного призначення, в яких потребується висока та контрольована швидкість нагріву масивних деталей.
На мою думку, колектив авторів (Крищук Р.С., Малахатка Д.О., Березюк А.О., Комарчук Д.С.) цілком заслуговує присудження премії Президента України для молодих вчених.
Професор кафедри промислової електроніки НТУУ «КПІ» ,д.т.н., проф., Ромашко В.Я.

Лінник Ю.В.

Серед технологічних процесів доробки та переробки сільськогосподарської сировини чи не найчастіше використовується сушіння. Особливі вимоги щодо стабільності температурного режиму цього процесу, його екологічності, часу виходу на задані температурні режими висуває сушіння органічної сільськогосподарської продукції. Сучасне сушильне обладнання, яке працює на мінеральному паливі або на біомасі, не відповідає поставленим вимогам. Як наслідок, в процесі сушки втрачаються цінні властивості органічної сільськогосподарської сировини. Бувають випадки забруднення останньої продуктами згорання палива, що недопустимо в умовах органічного виробництва. Завдяки розробці нових методів розрахунку електромагнітних і теплових полів теплогенератора індукційного типу, стане можливим підвищення достовірності проектування сушильних електротехнічних установок які, при максимальній продуктивності та економічності, забезпечуватимуть високі екологічні та технологічні вимоги до процесу сушіння сільськогосподарської сировини.
Вважаю, що наукова робота «Енергоефективні технічні засоби для теплової обробки електропровідних та неелектропровідних середовищ на базі пристроїв індукційного нагріву» (автори Крищук Р.С., Малахатка Д.О., Березюк А.О., Комарчук Д.С.) заслуговує на присудження премії Президента України для молодих вчених 2018 року.
Юрій Лінник – Директор департаменту Сільськогосподарського обслуговуючого кооперативу “Перший національний аграрний кооператив”? м. Хмельницький.

Водяник І.І.

Розробка об’єктноорієнтованих методів розрахунку електромагнітних полів є важливим елементом підвищення достовірності проектування електротехнічних систем у випадку пов’язаних між собою фізичних процесів – розповсюдження електромагнітного поля і джерел теплоти в провідномусередовищі, передачі тепла через поверхню при вимушеній конвекції, випаровування вологи та ін. Перелічені вище фізичні процеси є пов’язаними між собою. Встановлення взаємозв’язків між ними дозволить виявити можливості для підвищення продуктивності кінцевої технологічної операції.
Вдосконалення математичних моделей для розрахунку електромагнітних і теплових полів теплогенераторів індукційного типу також дасть змогу встановити взаємозв’язки між характеристиками джерел живлення електромагнітних індукторів з якістю та інтенсивністю електротехнологічних процесів при живленні від джерел промислової чи підвищеної частоти, в однофазному чи трифазному виконанні. Згодом це суттєвим чином вплине на ефективність використання електричної енергії при повному виключенні використання мінерального палива, а також створить умови для широкого використання альтернативних джерел енергії.
Вважаю, що наукова робота «Енергоефективні технічні засоби для теплової обробки електропровідних та неелектропровідних середовищ на базі пристроїв індукційного нагріву» (автори Крищук Р.С., Малахатка Д.О., Березюк А.О., Комарчук Д.С.) заслуговує на присудження премії Президента України для молодих вчених 2018 року.
Д.т.н, професор кафедри тракторів, автомобілів та енергетичних засобів Подільського державного аграрно-технічного університету Водяник І.І.

Юрченко О.М.

Індукційний нагрів – є ефективним та сучасним засобом забезпечення температурних режимів технологічного обладнання. Екологічність, малий час виходу на задані температурні режими, можливості інтенсифікації теплообміну між матеріалом та теплообмінною поверхнею спонукає до впровадження електротехнологічних комплексів з індукційним способом передачі енергії у операції теплової обробки. Незважаючи на достатню кількість вже проведених досліджень, можливості вдосконалення індукційних нагрівачів дисперсних матеріалів ще не вичерпані. Розроблені авторами методики щодо розрахунку індукційних установок, системи автоматичного управління та джерела живлення таких установок поглиблюють теоретичні та практичні знання щодо створення та використання індукційного нагріву в технологічних процесах промислового виробництва України.
Вважаю, що наукова робота «Енергоефективні технічні засоби для теплової обробки електропровідних та неелектропровідних середовищ на базі пристроїв індукційного нагріву» (автори Крищук Р.С., Малахатка Д.О., Березюк А.О., Комарчук Д.С.) заслуговує на присудження премії Президента України для молодих вчених 2018 року.
Завідувач відділу транзисторних перетворювачів НАН України Інституту Електродинаміки, д-р техн. наук Юрченко Олег Миколайович

Жильцов А.В.

Одним з перспективним методів теплової обробки матеріалів різного призначення з точки зору безпечності до навколишнього середовища і легкості керування є індукційний нагрів. Процеси теплової обробки потребують попереднього розрахунку електромагнітної системи, до складу якої входить електромагнітний індуктор, джерело живлення та система керування технологічним процесом. Це вирішується шляхом сумісного розв’язання задач розповсюдження електромагнітного поля та вибору ефективної стратегії керування джерелом живлення. Енергоефективність при цьому забезпечується за рахунок використання оптимальних стратегій керування і конфігурації пристроїв, що забезпечують збудження електромагнітного поля з доцільним його розподілом. Таким чином підвищення енергоефективності технічних засобів при термічній обробці електропровідних та неелектропровідних середовищ є актуальною науково-прикладною проблемою, яка вирішується в представленій науковій роботі.
Вважаю, що наукова робота «Енергоефективні технічні засоби для теплової обробки електропровідних та неелектропровідних середовищ на базі пристроїв індукційного нагріву» (автори Крищук Р.С., Малахатка Д.О., Березюк А.О., Комарчук Д.С.) безумовно заслуговує на присудження премії Президента України для молодих вчених за 2018 рік.
Завідувач кафедри електричних машин і експлуатації електрообладнання Національного університету біоресурсів і природокористування України, д.т.н., доцент Жильцов А.В.

Залишити новий коментар

Вміст цього поля є приватним і не буде доступний широкому загалу.
CAPTCHA
Для запобігання від спаму, щоб залишити коментар введіть будь ласка символи,які зображені нижче. Дякуємо за розуміня.