Кафедра електротехнічних систем проводить наукові дослідження в межах кафедральної комплексної науково-дослідної роботи на тему «Дослідження типових та інноваційних електроенергетичних, електротехнічних і електромеханічних систем, у тому числі з використанням відновлюваної енергетики» (Research into conventional and Innovative electric power, electrical, and electromechanical systems, including the use of renewable energy sources). Наукові доробки кафедри скеровані на розроблення концепції математичного моделювання, аналізу та синтезу на етапах проєктування і дослідження в прикладних задачах електричної інженерії (науковий керівник проєкту – д.т.н., професор Андрій Чабан).

Усі науково-педагогічні працівники кафедри залучені до реалізації науково-дослідної роботи, зокрема:

- удосконалення методів математичного моделювання елементів електричних мереж і систем (проф. А. Чабан, доц. В. Левонюк);

- аналіз та синтез електромеханічних систем дробового порядку (проф. Я. Марущак);

- математичне моделювання електромеханічних та електроенергетичних систем, синтез їх систем керування (проф. А. Куцик);

- дослідження електромагнітних процесів у провідних феромагнітних елементах конструкцій електричних машин (доц. Д. Гречин, ст. викл. І. Дробот);

- аналіз та покращення параметрів і характеристик електричних джерел світла (доц. М. Гошко, асистент С. Сербан).

Науково-дослідна робота широко реалізується в науково-практичних доробках, які представлені у монографіях, на міжнародних науково-технічних конференціях, у вітчизняних фахових публікаціях, а також у наукових журналах, які індексуються в міжнародних наукометричних базах, зокрема Scopus та Web of Science.

Кафедра електротехнічних систем є організатором міжнародної науково-практичної конференції «Розвиток енергетичних систем в агропромисловому комплексі», яка проходить в межах міжнародного науково-практичного форуму «Теорія й практика розвитку агропромислового комплексу та сільських територій». Робота конференції проводиться в двох секціях: «Електротехнічні системи: моделювання, матеріалознавство, сучасні технології» і «Сучасні енергозберігаючі технології в природокористуванні».

За період з 2021 року і до сьогодні науково-педагогічними працівниками кафедри опубліковано 31 статтю в наукових періодичних виданнях, які входять до наукометричних баз Scopus та WoS, половина з яких входять до першого та другого квартилів (Q1 та Q2), а також 25 наукових статей у фахових наукових виданнях України. Крім того, опубліковано велику кількість апробаційних матеріалів, а також монографії та навчальні посібники:

1. Tchaban V. Electrogravity: movement in electric and gravitational field. Lviv: Space M, 2023. 160 p.
2. Гудим В. І. Основи пересилання та розподілення електричної енергії: навчальний посібник. Львів: Сполом, 2022. 295 с.

 Наукові школи кафедри ЕТС

 За період діяльності кафедри (від її створення у 2007 р.) на кафедрі можна виділити п’ять наукових шкіл, які очолили такі науковці: 

1. Професор Валерій Сиротюк.

Представники цієї школи займаються розробками в галузях електромеханічних систем сільськогосподарського виробництва, а також відновлюваної енергетики.

Досягнення представників згаданої школи стосуються розробки енергоощадних засобів механізованих і автоматизованих процесів та електромеханічних систем виробництва сільськогосподарської продукції. Зокрема, розроблено системи автоматизованого обліку молока в процесі доїння, мікропроцесорні системи керування процесами і режимами доїння, кормоприготування, заготівлі кормів тощо. Науковий доробок також стосується комп’ютерного моделювання та розробки систем керування вітроелектричними установками, приводами сонячних трекерів та ін. Під керівництвом проф. В. Сиротюка захищено 10 кандидатських дисертацій.

2. Професор Олег Калахан.

Наукова діяльність школи професора пов’язана з розробленням концепції підвищення надійності і довговічності систем електропостачання, дослідженнями стану та поведінки поверхонь конструкційних електротехнічних матеріалів за умов експлуатації, вивченням фізико-хімічних процесів, які відбуваються під час контактної взаємодії матеріалів, розробкою моделі сумісності модифікованих поверхонь із матрицею сплавів, їх довговічністю при корозійно-механічному зношуванні. За якісну підготовку спеціалістів професор Олег Калахан нагороджувався грамотами, нагрудним знаком Міністерства освіти і науки України «Відмінник освіти» (2020 р.). У грудні 2022 року вручено почесну нагороду – диплом «Почесний професор ЛНУП».

3. Професор Василь Чабан.

Ця школа є віддавна знаною не тільки на теренах нашої держави, але й у багатьох країнах світу. Наукові дослідження представників згаданої школи стосуються багатьох напрямків діяльності в області електротехніки, прикладної механіки, термодинаміки та ін. З основних досягнень школи професора Василя Чабана можна виділити такі: розроблення єдиної теорії складних електромеханічних систем, що ґрунтується на фундаментальних засадах технічної електродинаміки; розроблення польової теорії явища витіснення струму (скін-ефекту) та акцептування її в теорію електричних машин та апаратів; адаптація чисельно-методного апарату прикладної математики до реалізації польових та напівпольових моделей складних електротехнічних пристроїв і систем та ін. Під керівництвом проф. В. Чабана захищено 2 докторських дисертації та 18 кандидатських.

4. Професор Андрій Чабан.

Школа, очолювана професором Андрієм Чабаном, займається проблемами теорії математичного моделювання та розвитку концепції електромеханічного перетворення енергії в задачах електротехніки та прикладної механіки. Для реалізації згаданої ідеології використано відомий в науці принцип найменшої дії у формі інтегрального варіаційного принципу Гамільтона – Остроградського, який автор успішно модифікував для розв’язання задач прикладної фізики та поширив на реальні динамічні системи з урахуванням будь-яких скритих рухів. На цій підставі побудовано та досліджено низку математичних моделей електротехнічних та електромеханічних пристроїв і систем. У рамках цієї школи безпосередньо під керівництвом проф. А. Чабана в 2019 році успішно захистив кандидатську дисертацію на тему «Методи та засоби аналізу комутаційних перехідних процесів у лініях електропередачі надвисокої напруги на основі варіаційних підходів» нинішній завідувач кафедри доцент Віталій Левонюк.

Професор Ярослав Марущак.

Основні напрями наукових досліджень, якими займався в різні роки: автоматизація дугових сталеплавильних печей; синтез стохастичних систем автоматичного керування; синтез електромеханічних систем цілого і дробового порядку.

Був керівником і консультантом захищених дисертацій на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук (дисертант А.П. Кушнір) та доктора технічних наук (дисертант Б.Л. Копчак).

Автор понад 150 наукових публікацій, з них 4 монографії та 12 авторських свідоцтв і патентів на винаходи. Опублікував 3 навчальні посібники та 1 підручник.

Тема актуальних наукових досліджень – «Аналіз та синтез електромеханічних систем дробового порядку».

Ці дослідження присвячені розв’язанню наукових проблем, які можна виокремити в такі групи:

• ідентифікація об’єкта керування дробового порядку;
• застосування частотного критерію стійкості для аналізу динамічних систем з характеристичними поліномами, сформованими в базисі ϳ^1/3: особливості представлення характеристичних поліномів дробового порядку; характеристичний поліном, сформований в базисі j^1/3; аналіз впливу розміщення коренів характеристичного полінома Hₙ*(j⅓ω) на стійкість системи;
• синтез електромеханічних систем (ЕМС) дробового порядку: бажані дробові форми; синтез дробових регуляторів;
• реалізація регуляторів дробового порядку: апроксимація Оусталоупа; апроксимація дробових ПФ за допомогою ланцюгових дробів; застосування теореми про розкладання для побудови структурної схеми дробових регуляторів; можливості фізичної реалізації та дослідження регуляторів дробового порядку.

Серед основних локальних напрямків наукової діяльності кафедри на нинішній день можна виділити такі:

• математичне моделювання та аналіз складних електротехнічних систем із зосередженими та розподіленими параметрами;
• розвиток та модифікація варіаційних методів математичного моделювання електротехнічних, електроенергетичних та електромеханічних об’єктів на основі інтердисциплінарних підходів;
• аналіз та синтез електротехнічних систем з використанням генетичних алгоритмів та теорії дробових похідних з урахуванням оператора Caputo-Fabrizio;
• аналіз складних електромеханічних процесів у трансмісіях руху електроприводів з урахуванням резонансних та близьких до резонансу (биття коливань) процесів, а також аналіз згаданих процесів у довгих валах електроприводів, які містять механічні передачі Кардано;
• компенсація реактивної потужності як стабілізація вузла електричного навантаження за допомогою компенсаторів реактивної енергії, які ґрунтуються на двоопераційних тиристорах типу GTO;
• аналіз фрагментів електроенергетичних систем, що містять розподілені електричні параметри, з урахуванням грозозахисних тросів та комутаційних процесів на прикладі елегазового вимикача надвисокої напруги;
• аналіз та синтез систем автоматичного керування сучасними електроприводами, у тому числі в об’єктах АПК;
• оптимізація освітлення промислових об’єктів, житлових площ та сільськогосподарських виробничих комплексів;
• аналіз електромагнітних полів в електричних машинах змінного та постійного струмів;
• інше.

Основні публікації за останні роки:

1. Chaban A., Lis M., Lozynskyy V., Pukach P., Szafraniec A., Vovk M. Mathematical modelling of membrane oscillatory processes in a nonlinear viscoelastic medium via the Caputo-Fabrizio fractional operator. Scientific Reports, 2025. № 15. 14555. (Індексується у Scopus та WoS).
2. Levoniuk V., Chaban A., Czaja P., Dydycz A., Szafraniec A., Kwiecień R., Górska M. The Mathematical Modeling of a Lightning Strike in an HVAC Line Considering the Modified Hamilton-Ostrogradsky Principle. Energies. 2025. Vol. 18. Is. 24. Р. 6599. (Індексується у Scopus та WoS).
3. Chaban A., Pukach P., Perzynski T., Szafraniec A., Levoniuk V., Dydycz A., Arkanowicz S. The Mathematical Modelling of Nonlinear String Oscillations in an Isotropic Viscoelastic Medium Using the Example of a Long Power Line. Energies. 2025. Vol. 18. Is. 23. Р. 6206. (Індексується у Scopus та WoS).
4. Chaban A., Popenda A., Perzynski T., Szafraniec A., Levoniuk V. Mathematical model of a nonlinear electromagnetic circuit based on the modified Hamilton-Ostrogradsky principle. Energies. 2024. Vol. 17. Is. 21. Р. 5365. https://doi.org/10.3390/en17215365 (Індексується у Scopus та WoS).
5. Kutsyk A., Korkosz M., Semeniuk M., Nowak M. An Influence of Spatial Harmonics on an Electromagnetic Torque of a Symmetrical Six-Phase Induction Machine. Energies. 2023; 16(9):3813. (Індексується у Scopus та WoS).
6. Kutsyk A., Korkosz M., Bogusz P., Semeniuk M., Lozynskyy A. An Analysis of Asymmetrical and Open-Phase Modes in a Symmetrical Two-Channel Induction Machine with Consideration of Spatial Harmonics. Energies. 2024; 17(4):870. (Індексується у Scopus та WoS).
7. Perzynski T., Levoniuk V., Figura R. Transient Electromagnetic Processes Analysis in High Voltage Transmission Lines during Two-Phase Short Circuits. Sensors. 2023. № 1. Р. 298.
8. Marushchak Y., Mazur D., Kwiatkowski B., Kopchak B., Kwater T., Koryl M. Approximation of Fractional Order PI^λD^µ-Controller Transfer Function Using Chain Fractions. Energies 2022, 15, 4902. (Індексується у Scopus та WoS)
9. Lozynskyy O., Mazur D., Marushchak Y., Kwiatkowski B., Lozynskyy A., Kwater T., Kopchak B., Hawro P., Kasha L., Pękala R., Ziemba R., Twaróg B. Formation of characteristic polynomials on the basis of fractional powers j of dynamic systems and stability problems of such systems. Energies. 2021, 14(21). 7374. (Індексується у Scopus та WoS).
10. Student M. M., Veselivs’ka H. H., Kalakhan O. S., Hvozdetskyi V. M., Zadorozhna K. R. Influence of the Conditions of Plasma-Electrolytic Treatment of D16T Aluminum Alloy on its Corrosion Resistance in 3% NaCl Solution. Materials Science, 2021. Vol. 56, № 4, P. 550–559. (Індексується у Scopus).

Студентська науково-дослідна робота

На кафедрі успішно функціонує студентський науковий гурток «Агроелектрик», який був неодноразовим переможцем конкурсу «Кращий студентський науковий гурток» на факультеті та отримував дипломи переможця в університеті. Щорічно кращі наукові роботи студентів беруть участь у різноманітних наукових конференціях, конкурсах, олімпіадах. Так, студенти кафедри, починаючи з 2021 року, отримали численні перемоги у Всеукраїнських конкурсах студентських наукових робіт із природничих, технічних і гуманітарних наук (I місце – 1 студент, II – 5 студентів, III– 3 студенти):

2024/2025 н.р. – Богдан Шабаранський, диплом ІІ ступеня в галузі знань «Електротехніка та електромеханіка» (наук. керівник в.о. доц. Т.І. Михайлович);

2024/2025 н.р. – Андрій Костишин, диплом ІІ ступеня в галузі знань «Електричні машини та апарати» (наук. керівник доц. Д.П. Гречин);

2023/2024 н.р. – Любомир Сепик, диплом ІІ ступеня в галузі знань «Електричні машини та апарати» (наук. керівник доц. Д.П. Гречин);

2022/2023 н.р. – Святослав Сербан, диплом ІІ ступеня в галузі знань «Електротехніка та електромеханіка» (наук. керівник доц. М.О. Гошко);

2022/2023 н.р. – Віталій Джуман, диплом І ступеня в галузі знань «Електричні машини та апарати» (наук. керівник ст. викладач І.М. Дробот);

2021/2022 н.р. – Олександр Розвєзєв, диплом ІІІ ступеня в галузі знань «Електричні машини та апарати» (наук. керівник в.о. доц. В.Р. Левонюк);

2020/2021 н.р. – Назар Чижевський, диплом II ступеня зі спеціальності «Матеріалознавство» (наук. керівник проф. О.С. Калахан);

2020/2021 н.р. – Роман Димид, диплом III ступеня в галузі знань «Електротехніка та електромеханіка» (наук. керівник ст. викл. В.Р. Левонюк);

2020/2021 н.р. – Роман Димид, диплом III ступеня в галузі знань «Електричні машини та апарати» (наук. керівник доц. Д.П. Гречин).

Наукові зв’язки кафедри

Національний університет біоресурсів і природокористування України, м. Київ

вул. Героїв оборони, 15, м. Київ, Україна, 03041

e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

сайт: http://www.nubip.edu.ua

 

НУ «Львівська політехніка», м. Львів

вул. Степана Бандери, 12, м. Львів, Україна, 79013

e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

сайт: http://www.lp.edu.ua

 

Інститут проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного НАН України, м. Харків

вул. Дм. Пожарського, 2/10, м. Харків, Україна, 61046

e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

сайт: http://www.ipmach.kharkov.ua

 

Люблінська політехніка, Польща

Nadbystrzycka 38 D20 – 618 Lublin

e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

сайт: http://www.en.pollub.pl

 

Жешувська політехніка ім. Ігнатія Лукасевича, Польща

Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów

e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

сайт: http://www.prz.edu.pl

 

Варшавський університет природничих наук (Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie), Польща

Nowoursynowska 166, 02-787 Warszawa, Polska

e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

сайт: https://www.sggw.edu.pl

 

Ченстоховська політехніка, Польща

J.H. Dąbrowskiego 69, 42-201 Częstochowa

сайт: www.pcz.czest.pl

 

Технологічно-гуманітарний університет ім. Казимира Пуласького, Польща (Uniwersytet Technologiczno-Humanistyczny im. Kazimierza Pułaskiego w Radomiu)

26-600, ul. Malczewskiego 29, Radom

сайт: https://uniwersytetradom.pl

 

ПАТ «Львівобленерго»

вул. Сяйво, 10, м. Львів, Україна, 79052

e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

сайт: https://loe.lviv.ua

 

ТОВ «Енергопроф»

вул. Брюховицька, 35, м. Львів, Україна, 79039

e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

сайт: https://energoprof.com.ua