4. Предприятия и организации по разработке и производству электрических приводов и автоматики механизмов и технологических комплексов в различных отраслях хозяйства;
5. Научно-исследовательские и проектно-изыскательские институты электроэнергетического и электротехнического направления;
6. Высшие учебные заведения.
Занимаемые должности на предприятиях, в организациях и учреждениях:
1. Инженер-конструктор;
2. Инженер-проектировщик;
2. Инженер-технолог;
3. Инженер-руководитель производственных подразделений;
4. Ассистент кафедры.
Примеры мест трудоустройства выпускников:
- оператор Единой энергетической системы»;
- сетевая компания Единой энергетической системы», г. Москва
- «Нефтяная компания «ЛУКОЙЛ»;
- НПО «Санкт-Петербургская электротехническая компания»;
- ГЭС-инжиниринг»;
- ;
- ;
- Западно-Сибирский металлургический комбинат»;
- и многие другие.
После окончания бакалавриата можно продолжить обучение в магистратуре по предусмотренным в ООП профилям, например для ООП 140400.68 «Электроэнергетика и электротехника»:
1. Автоматика энергосистем;
2. Управление режимами электроэнергетических систем;
3. Электроэнергетические системы, сети, электропередачи, их режимы, устойчивость и надежность;
4. Энергосбережение и энергоэффективность;
5. Высоковольтная техника электроэнергетических систем;
6. Оптимизация развивающихся систем электроснабжения;
7. Возобновляемые источники энергии;
8. Электроприводы и системы управления электроприводов;
9. Энергосберегающие режимы электрических источников питания, комплексов и систем.
10. Технология проектирования и производства электромеханических преобразователей энергии;
11. Материаловедение в электротехнике и радиотехнике.
Профиль «Электропривод и автоматика»
История развития кафедры Электропривода и электрооборудования
Базой для кафедры стала электротехническая школа Томского политехнического университета, возникшая с его основания.
Вначале – электротехнический подотдел механического отделения и кафедра электротехники и электрооборудования промышленных предприятий. В 1939 г. специальность «Электрические машины и аппараты; электропривод», а кафедра, готовящая инженеров указанной специальности, трансформируется в кафедру «Электрические машины и электрооборудование промпредприятий».
В 1951 г. образована самостоятельная кафедра электропривода, с 1956 г. получившая название «Электрификация промышленных предприятий» (ЭПП). В 1961 г. специальность 0303 «Электрификация промышленных предприятий и установок» разделена на две: 0303 «Электроснабжение промышленных предприятий и городов» и 0628 «Электропривод и автоматизация промышленных предприятий и установок». В 1965 г. уставом института закреплено название кафедры «Электропривод и автоматизация промышленных установок» (ЭПА), а специальность с 1995 г. стали именовать «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов» (180400 по реестру специальностей). Появившаяся на заре двадцатого столетия в составе Томского технологического института «электротехническая», «электромеханическая» специальность была призвана готовить специалистов инженеров по эксплуатации оборудования, систем электроснабжения промышленных предприятий по организации функционирования электромеханических систем производства, передачи и распределения электрической энергии.
Создание в 1951 г. кафедры электропривода позволило сконцентрировать внимание коллектива на усиление материально-технического и научно-методического обеспечения подготовки так необходимых стране инженеров-электромехаников. Первым заведующим кафедрой назначается , выпускник специальности электрооборудование 1939 г. Основным научным направлением в 1950-х годах было исследование процессов автоколебаний в электромеханических системах.
В конце 50-х – начале 60-х годов коллектив кафедры формирует мощный научный потенциал в исследованиях систем автоматизированного электропривода на новой элементной основе (электронной, полупроводниковой, магнитной) управляющих устройств.
Результаты исследований и внедрений в области совершенствования электроприводов подъемно-транспортных механизмов и станков были представлены для экспозиции на ВДНХ. Авторы разработок награждены золотой, серебряными и бронзовыми медалями.
Значительных результатов коллектив кафедры достиг в разработке и исследовании импульсных систем автоматического регулирования электроприводов постоянного и переменного тока.
Успешное развитие кафедры отмечено многочисленными научными публикациями, изданием учебных и методических пособий, изобретательской деятельностью. И как результат высокой оценки и общественного признания на базе кафедр электропривода и электрических машин и аппаратов приказом Минвуза РСФСР в 1968 году был создан научно-исследовательский институт автоматики (НИИ АЭМ) ПРИ Томском политехническом институте.
Главной целью создания НИИ АЭМ было развитие научных исследований по автоматизации производственных процессов на основе новых методов и средств автоматического управления и электромеханики, а также повышение качества подготовки инженерных и научных кадров в этой области. На базе технических средств и кадров кафедры ЭПА было образовано отделение НИИ АЭМ с рядом отделов, лабораторий и секторов по проблеме автоматизация промышленных установок на основе совершенствования электропривода, средств преобразования электроэнергии и вычислительной техники.
С организацией НИИ АЭМ и переходом в штат НИИ части сотрудников кафедры ЭПА реализуется новая схема организации учебного процесса и научных исследований. Научная деятельность коллектива кафедры, научно-исследовательская работа студентов, аспирантов, аспирантская подготовка концентрируется в НИИ АЭМ, учебный процесс, методическая и воспитательная работа – на кафедре ЭПА, где на условиях совместительства работают и доценты, перешедшие в штат НИИ.
С 1 октября 1972 года НИИ АЭМ передается в состав Томского института автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (ТИАСУР).
Время с 1968 по 1975 годы характерно развитием научных исследований в области совершенствования систем автоматизированного индивидуального и многодвигательного электропривода на основе использования новой элементной базы и управляющих электронных вычислительных устройств.
Приведем основные достижения научных исследований этого периода, давшие технико-экономический эффект, на порядок превосходящий затраты на их разработку:
- Разработаны принципы структурного проектирования, методика расчета и схемные реализации быстродействующих следящих и регулируемых систем электропривода постоянного тока с тиристорными и транзисторными преобразователями;
- Определены основы теории и практики релейно-импульсных систем автоматического регулирования в электроприводах;
- Разработаны методики расчета и проектирования систем частотно-регулируемого асинхронного привода, новые способы частотного и частотно-токового управления электроприводами с тиристорно-транзисторными преобразователями;
- Создан новый класс устройств регулирования тока и напряжения – дискретные управляемые ферромагнитные регуляторы;
- Разработан новый класс полупроводниковых преобразователей с компенсацией реактивной мощности;
- Решена государственная проблема автоматизации обработки информации сейсморазведки нефти и газа;
- Разработаны автоматизированные системы планирования и управления предприятиями и территориями.
Параллельно с участием сотрудников кафедры в проводимых НИР в НИИ АЭМ получают развитие и научные исследования непосредственно на кафедре. В их числе работы по асинхронно-вентильным надсинхронно-вентильным каскадам, системам электропривода погружных насосов. По заказу лесопромышленных предприятий г. Томска, Асино разрабатываются и внедряются системы автоматического адрессования грузов на цепных транспортерах, системы электроприводов линий по производству древесностружечных и древесноволокнистых плит, устройства извлечения металлических инородных тел из древесностружечной массы.
В 1975-86 годах коллектив кафедры успешно занимается разработкой цифровых моделей и алгоритмов микропроцессорного управления и исследованиями динамики электроприводов подачи станков и роботов. Разработаны подсистемы "Электропривод подачи" для системы автоматизированного проектирования устройств числового программного управления и стендовое оборудование для испытания комплектных электроприводов подач роботов. Совместно с НИИ интроскопии при ТПУ создан двухкоординатный электропривод с ЧПУ сканирующего устройства промышленного томографа.
В 1970-е годы получают развитие работы по автоматизации технологических процессов на основе использования электропривода малой мощности массового назначения. По заказам предприятий г. Бишкека, Риги, Москвы, Днепропетровска, Томска, Дзержинска коллективом кафедры созданы основы теории построения терминальных систем, систем программного управления с реализацией на микропроцессорной основе. Созданы алгоритмы, модели, действующие экземпляры систем интеллектуального электропривода. Получено 10 авторских свидетельств на изобретения, три медали ВДНХ. Работы отмечены на многочисленных выставках (Венгрия, КНДР, Финляндия, Россия).
Интенсификация и роботизация промышленного производства вызвали к жизни усиление подготовки инженеров по электроприводу и автоматизации и в 1982 году в рамках специализации открыта подготовка инженеров по системам программного управления промышленными установками и робототехническими комплексами.
В 1980-е годы выполняются научные исследования по микропроцессорным системам однофазного электропривода массового назначения. По заказу Томскэнерго разработано «групповое управление системами электроприводов пылепитателей котла», выполнена гамма работ по автоматизации технологических процессов производства телефонного кабеля на заводе «Сибкабель», по разработке тиристорных возбудителей для электроприводов кранов для СХК, г. Северск, по регулируемым электропроводам переменного тока, по системам числового программного управления электроприводами.
Время перестройки, конверсии ВПК, резкого сокращения финансирования науки, обвального спада производства отложило свой отпечаток на учебный и научный процессы, вызвало к жизни реформирование высшей школы.
В 2000 – 2010 г. г. лаборатории кафедры оснащаются современными электроприводами и компьютерами.
За 60 лет своей деятельности коллектив кафедры имеет хорошие наработки:
- подготовлено более 4000 инженеров;
- издано 25 монографий, более 300 учебных пособий, 35 сборника научных трудов;
- получено авторских свидетельств на изобретения и патентов – 472;
- внедрено опытно-промышленных установок и систем – 138, в том числе серийно выпускаемых – 36;
- получено наград за научные достижения – 140, в том числе медалей и дипломов ВДНХ – 38;
- подготовлено 29 докторов наук, более 200 кандидатов наук,
Среди выпускников кафедры 20 деканов факультетов и 40 заведующих кафедрами вузов страны, а также несколько лауреатов Государственных премий, 10 заслуженных деятелей науки и техники РФ и 16 действительных членов отраслевых Академий наук.
В настоящее время кафедра ЭПЭО укомплектована квалифицированным преподавательским составом (4 профессора, 25 кандидатов наук, доцентов, 1 старший преподаватель, 14 ассистентов, из них 3 кандидата наук 13 аспирантов, 5 докторантов).
Научно-исследовательская работа кафедры сегодня
Сегодня кафедра электропривода и электрооборудования (ЭПЭО) имеет высокий научный потенциал. Наличие на кафедре высококвалифицированных научно-педагогических кадров, включающих четыре доктора технических наук по специальностям 05.09.03 «Электромеханические комплексы и системы» и 05.09.01 «Электромеханика и электрические аппараты», позволяет проводить научные исследования в таких направлениях, как:
1. Надсинхронные вентильные каскады и частотно-регулируемые асинхронный и синхронный электроприводы. Научный руководитель – к. т.н., доцент
Области научной деятельности:
- оптимальное управление преобразователем, обеспечивающее высокие динамические показатели и экономичность электроприводов в установившихся режимах работы;
- разработка методик расчета и анализа асинхронных и синхронных электроприводов с преобразователями частоты;
- разработка, теоретические и экспериментальное исследование структур и алгоритмов регулирования надсинхронного вентильного каскада с прямым микропроцессорным управлением в двигательном режиме при сверхсинхронной скорости.
2. Адаптивное управление технологическими процессами и электромеханическими системами. Научный руководитель – д. т.н., профессор
Области научной деятельности:
- разработка методов синтеза и алгоритмов адаптивного и оптимального управления дискретными электромеханическими системами;
- адаптивная идентификация тепловых процессов в барабанных печах;
- адаптивное управление электроприводом барабанной печи;
- разработка и исследование цифровых систем управления бесконтактным двигателем постоянного тока.
3. Разработка интеллектуальных электроприводов для нефтяной и газовой промышленности. Научный руководитель – д. т.н., профессор
Области научной деятельности:
- разработка методик структурного и параметрического синтеза регуляторов для систем управления электроприводами;
- разработка программного обеспечения для управления электроприводами;
- разработка и исследование адаптивных систем управления электроприводами.
4. Емкостные преобразователи электромеханических систем.Научный руководитель –к. т.н.,
Области научной деятельности:
- использование волоконной технологии для создания емкостных микродвигателей;
- методы проектирования и расчета емкостных микроэлектромеханических систем;
5. Системы и комплексы кабельной промышленности. Научный руководитель – к. т.н., доцент ,
Области научной деятельности:
- разработка и исследование систем электроконтактного отжига медного провода на непрерывных линиях;
- разработка и исследование систем электроприводов приемных и отдающих устройств кабельной промышленности;
- разработка счетчиков длины кабельных изделий.
7. Электропривод колебательного движения на базе электрических машин углового и линейного движения. Научный руководитель – д. т.н., профессор
Области научной деятельности:
- исследование динамических и энергетических показателей электродвигателей при специальных режимах работы;
- разработка систем управления электроприводами колебательного движения;
- оптимизация параметров исполнительных двигателей колебательного движения;
- исследование режимов работы и разработка электродвигателей переменного тока с тормозными устройствами для следящих приводов летательных аппаратов.
8. Программно-аппаратные комплексы для бесконтактного контроля механического и теплового состояний элементов электроприводов, машин и механизмов. Научный руководитель – д. т.н., профессор
Области научной деятельности:
· разработка методов измерений и математической обработки информации, обеспечивающих повышение точности измерений и расширения функциональных возможностей измерительных систем;
· создание высокоточных преобразователей вихретокового типа для диагностических систем;
· разработка аналогово-цифровых систем для измерения зазоров между преобразователем и контролируемым объектом;
· разработка математических моделей и вычислительных методов оценки коммутационных параметров и ресурсных характеристик электромеханических преобразовательных систем коллекторного типа.
10. Разработка интеллектуальных электроприводов и микропроцессорных систем управления для робототехнических систем. Научный руководитель – к. т.н., доцент
Области научной деятельности:
· разработка микрочипов управления электроприводами робототехнических систем;
· разработка программного обеспечения микрочипов управления электроприводами;
· разработка и исследование компактных электроприводов.
Проводимые на кафедре научные исследования и работы способствуют подготовке кадров высшей квалификации. За последние 5 лет сотрудниками кафедры подготовлены и защищены двенадцать кандидатских диссертаций.
На настоящий момент на кафедре, кроме преподавателей, активно выполняют научно-исследовательскую работу 14 аспирантов, 5 докторантов, обучаются и получают навыки научной работы 65 магистрантов. Ежегодно сотрудниками, аспирантами и магистрантами кафедры публикуется порядка 45-55 статей и тезисов докладов, в том числе 30-35 в центральных и зарубежных изданиях, направляются заявки на выдачу патентов РФ и регистрацию программных продуктов.
Научно-исследовательские работы на кафедре выполняются в соответствии с основными научными направлениями Томского политехнического университета, грантами Рособразования, ТПУ и зарубежных компаний, а также по заданию предприятий.
Учебная деятельность кафедры
Кафедра электропривода и электрооборудования реализует следующие образовательные программы:
1. 140400.62 «Электроэнергетика и электротехника» – подготовка бакалавров по профилям «Электропривод и автоматика», «Электрооборудование и электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений» – очное и заочное обучение;
2. 140400.68 «Электроэнергетика и электротехника» – подготовка магистров по профилям «Электроприводы и системы управления электроприводов», «Энергосберегающие режимы электрических источников питания, комплексов и систем»;
3. 140604.65 «Электропривод и автоматика промышленных и технологических комплексов» – подготовка дипломированных специалистов (инженеров) – заочное обучение;
4. 1406010 «Электрооборудование и электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений » – подготовка дипломированных специалистов (инженеров) – заочное обучение.
Характеристика профиля подготовки бакалавров «Электропривода и автоматика»
Профиль подготовки предопределяет существенную специфику в плане перечня и содержания учебных дисциплин, мест прохождения производственных практик, тематики выпускной квалификационной работы, предпочтений выпускников. Многолетние связи ЭНИН с предприятиями – работодателями, их опыт в трудоустройстве наших выпускников и последующем сопровождении позволили конкретизировать перечень профессиональных задач, которые приходится решать на производстве применительно к профилю подготовки и в зависимости от видов профессиональной деятельности.
Профиль «Электропривод и автоматика» предусматривает подготовку бакалавра к решению следующих профессиональных задач в соответствии с видами профессиональной деятельности:
а) проектно-конструкторская деятельность:
- анализ параметров и требований технологического процесса, а также характеристик нагрузки, как основы технического задания для проектирования электроприводов и их компонентов; формулирование требований к электроприводу как основному элементу технологического процесса;
- информационная подготовка решения проектных задач и выбор современного электропривода. Поиск и систематизация технико-экономических показателей существующих современных электроприводов и систем управления ими, их предварительный анализ и выбор;
- выбор, расчёт и проектирование отдельных элементов и узлов низковольтных комплектных устройств (НКУ) и электропривода (ЭП) в соответствии с техническим заданием с использованием стандартных методов;
- оценка показателей качества регулирования электропривода и анализ влияния изменений параметров, настроек системы и внешних воздействий на работу электропривода в технологическом процессе;
- оценка параметров совместимости с окружающей средой и безопасности проектируемых НКУ и ЭП;
б) производственно-технологическая деятельность:
- организация рабочих мест, их техническое оснащение, размещение технологического оборудования;
- контроль соблюдения технологической дисциплины;
- организация метрологического обеспечения технологических процессов, использование типовых методов контроля качества выпускаемой продукции по имеющейся нормативно-технической документации;
- участие в работах по доводке и освоению технологических процессов в ходе подготовки и производства новой продукции;
- контроль соблюдения экологической безопасности;
- подготовка документации по менеджменту качества технологических процессов, составление и оформление оперативной документации;
в) организационно-управленческая деятельность:
- составление технической документации (графиков работ, инструкций, планов, смет, заявок на материалы, элементы, узлы, оборудование и т. п.), а также установленной отчетности по утвержденным формам;
- выполнение работ по стандартизации и подготовке к сертификации технических средств, систем, процессов, оборудования и материалов;
г) научно-исследовательская деятельность:
- разработка математических моделей современных электроприводов и систем управления. Составление программ и алгоритмов управления для достижения высокой надежности функционирования и энергетических показателей в технологическом процессе;
- проектирование экспериментальных установок для исследования электроприводов. Планирование и проведение экспериментов на экспериментальной установке, анализ параметров, характеристик и энергетических показателей;
д) монтажно-наладочная деятельность:
- монтаж, наладка и опытная эксплуатация НКУ и ЭП;
е) сервисно-эксплуатационная деятельность:
- проверка технического состояния и остаточного ресурса элементов, узлов и устройств электроэнергетического и электротехнического оборудования, организация профилактических осмотров и текущего ремонта по имеющейся технической документации;
- приемка и освоение вводимых элементов, узлов и устройств электроэнергетического и электротехнического оборудования по имеющейся технической документации;
- составление заявок на оборудование и запасные части, подготовка технической документации на ремонт.
Основные термины и определения (в качестве примера)
Электрический привод (сокращённо — электропривод) — это электромеханическая система для приведения в движение исполнительных механизмов рабочих машин и управления этим движением в целях осуществления технологического процесса.
Определение по ГОСТу Р 50369-92: Электропривод – электромеханическая система, состоящая из преобразователей электроэнергии, электромеханических и механических преобразователей, управляющих и информационных устройств и устройств сопряжения с внешними электрическими, механическими, управляющими и информационными системами, предназначенная для приведения в движение исполнительных органов рабочей машины и управления этим движением в целях осуществления технологического процесса.
Функциональная схема
Функциональные элементы:
Регулятор (Р) предназначен для управления процессами, протекающими в электроприводе.
Электрический преобразователь (ЭП) предназначен для преобразования электрической энергии сети в регулируемое напряжение постоянного или переменного тока.
Электромеханический преобразователь (ЭМП) – двигатель, предназначен для преобразования электрической энергии в механическую.
Механический преобразователь (МП) может изменять скорость вращения двигателя, а также характер движения (с поступательного на вращательное или с вращательного на поступательное).
Упр – управляющее воздействие.
ИО – исполнительный орган.
Функциональные части:
Силовая часть или электропривод с разомкнутой системой регулирования.
Механическая часть.
Система управления электропривода.
Примеры электроприводов:
Автоматика – общее название разнообразных механических, электрических, пневматических, гидравлических и электронных устройств применяемых для автоматизации технологических процессов.
Промышленная автоматика – общее название разнообразных механических, электрических, пневматических, гидравлических и электронных устройств, применяемых для автоматизации технологических процессов, дискретных, непрерывных и гибридных производств – ТЭЦ, конвейеров, станков с числовым программным управлением, промышленных роботов, зданий, а также транспортных средств и транспортной инфраструктуры, систем логистики.
Характеристика учебно-исследовательской и творческой работы студентов
Кафедра электропривода и автоматики уделяет большое внимание развитию УИРС и НИРС. Практически все студенты кафедры ЭПЭО в рамках учебного процесса принимают участие в выполнении исследовательских рефератов и отчетов по лабораторным работам с элементами исследований.
Студенты учатся работать в научных группах: в рамках научных направлений кафедры руководители НИРС ведут большую работу совместно со студентами кафедры, которые участвуют в выполнении хоздоговорных научно-исследовательских работ, приобретая навыки работы в коллективе, способность формулировать и решать практические инженерные задачи.
Ежегодно 25-30 работ представляются кафедрой на Всероссийский и университетский конкурсы студенческих работ.
В рамках Российской олимпиады среди студентов старших курсов на кафедре электропривода и электрооборудования каждый год проводится конкурс по направлению «Электропривод». Конкурс показывает высокий уровень знаний по направлению у большинства принявших участие в нем студентов.
По результатам обучения в университете студенты защищают выпускные квалификационные работы, защиты которых проходят перед Государственной аттестационной комиссией. Исследования, проведенные в рамках выпускных квалификационных работ, имеют практическую направленность и часто выполняются по заданиям предприятий или исследовательских институтов. Ежегодно около 10 выпускных квалификационных работ представляются кафедрой на Российские конкурсы, проходящие в городах Москва, Санкт-Петербург, Новосибирск, Томск. По результатам, которых 2 – 4 студента кафедры становятся победителями конкурсов.
Тематика творческих проектов, предлагаемых для выполнения студентам, связана с научными направлениями кафедры электропривода и электрооборудования. Творческие проекты студентам выдаются по следующим укрупненным темам:
- Электропривод производственных механизмов;
- Частотно-регулируемые асинхронный и синхронный электроприводы;
- Электроприводы специального назначения;
- Системы управления электроприводами;
- Цифровые системы управления электроприводами.
Для выполнения творческих проектов используются: учебно-научная лаборатория микропроцессорных систем управления электроприводами, лаборатория общепромышленных механизмов и автоматизации технологических процессов; лаборатория общей энергетики, потребителей электроэнергии и комплексной автоматизации производства; лаборатория систем автоматики и преобразовательной техники; лаборатория электропривода и теории автоматического управления; лаборатория электронных и микропроцессорных устройств, компьютерные классы.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 |
