История кафедры “Промышленная Электроника”

История кафедры “Промышленная Электроника”

Рождение кафедры и специальности связано с именем её организатора и первого её руководителя лауреата Ленинской премии, профессора
(1902 – 1985)

История кафедры «Промыш­ленная электроника» МЭИ и од­ноименной специальности фор­мально начинается с декабря 1943 г., когда Народным комис­сариатом по высшему образова­нию СССР был издан приказ об организации в МЭИ выпуска ин­женеров по новой специальнос­ти «Ионные приборы и преобра­зователи тока», а Ученым Сове­том МЭИ было принято решение о создании соответствующей ка­федры. Ее первым заведующим стал проф. Израиль Львович Ка­ганов, который сам являлся ини­циатором ходатайств об органи­зации специальности и кафедры. Новой кафедре отвели помеще­ние на первом этаже дома 13, где она находится и сейчас, так как в числе оборудования учебных и исследовательских лабораторий заметную долю должны были со­ставлять одно - и многоанодные ртутные вентили, мощные тран­сформаторы, крупные электричес­кие машины и другие тяжелые ус­тройства. На новую специальность пере­вели студентов из других специ­альностей электрофизического фа­культета (ЭлФиз) и в 1946 г. со­стоялся первый выпуск – 6 чело­век. Первый выпуск полной группы – 18 человек, состоялся в 1949 году.

В первые послевоенные годы стало очевидно, что вос­становление и тем более, даль­нейшее развитие народного хо­зяйства должны проходить на базе автоматизации с широким применением электронных ус­тройств. Так появилось второе базовое направление нашей спе­циальности – электроника сис­тем управления и регулирова­ния, которое теперь часто на­зывается информационной элек­троникой. Предыдущее на­звание специальности и кафед­ры – «Ионные приборы и преоб­разователи тока» оказалось уз­ким. Так родилось новое назва­ние «Промышленная электрони­ка» (ПЭ – в 1949г.)

Одним из первых помощников и соратников была его жена доцент . Необыкновенно деятельная, она участвовала в создании лабораторной базы специальности, постановке курсов. Одновременно она была заместителем декана факультета, выезжала со студентами на сельхозработы, курировала студенческие группы специальности.

Ривкин был одним из первых специалистов, работающих в промышленности (в Тяжпромэлектропроекте), которого пригласил работать преподавателем на кафедре. Сферой его интересов были мощные преобразователи электрической энергии.

Шевченко после Великой Отечественной войны пришел на кафедру молодым специалистом с огромным желанием наверстать то, что отняла война. Научная, воспитательная, преподавательская деятельности, организатор учебно-исследовательских работ студентов – вот круг профессиональных интересов . Он был первопроходцем в области теории устойчивости систем с обратной связью, теории расчета надежности электронных схем, поставил новый курс “Электронные промышленные устройства”, руководил аспирантами.

Виктор Григорьевич Комар – второй профессор на кафедре (после ) в первые годы ее развития. Его основным местом работы был научно-исследовательский кино-фото институт. На кафедре он поставил курс ионных преобразователей частоты. был тем преподавателем интеллигентной элиты, которая занимала уважаемое место в государстве, сохраняя во всех ситуациях свое достоинство, и формировала вокруг себя интеллектуальное окружение.

Среди первых послевоенных выпускников кафедры был фронтовик Анатолий Алексеевич Лукин. Лекции были необыкновенно интересны и посещаемы.

Первые научно-исследовательские работы отдела газоразрядных приборов были направлены на оптимизацию катодных узлов ртутных вентилей, находивших широкое применение при производстве алюминия.

Эти работы выполнялись доц. под руководством проф. и проф. . Одновременно и были проведены фундаментальные исследования катодной области ртутной дуги низкого давления, а также низковольтной дуги на твердых и легкоплавких электродах. В начале 50-х годов доц. по заказу оборонной промышленности было исследовано распределение тока по поверхности накаленного катода несамостоятельного дугового разряда в тиратронах, работающих в непрерывных и импульсных режимах.

Дальнейшее развитие этой тематики проводилось под руководством доц. , в результате чего многочисленные теоретические и экспериментальные работы привели к созданию новых типов импульсных тиратронов – ключевых элементов.

С приходом на кафедру доц. началось систематическое изучение газоразрядных индикаторов. Эти исследования привели к созданию широкого спектра приборов: декатронов, индикаторных тиратронов тлеющего разряда, линейных индикаторов, шкальных дискретных индикаторов. является пионером отечественных матричных индикаторных панелей (плазменных панелей).

Среди первых послевоенных выпускников кафедры был фронтовик Анатолий Алексеевич Лукин. Лекции необыкновенно интересны и посещаемы.

Традиции научной школы закладывались научной работой в области физики газового разряда и газоразрядного приборостроения сразу после образования преподавательской научной группы, которая позднее в 1946 году трансформировалась в отдел газоразрядных приборов. Первые научно-исследовательские работы были направлены на оптимизацию катодных узлов ртутных вентилей, находивших широкое применение при производстве алюминия.

Эти работы выполнялись доц. под руководством проф. и проф. . Одновременно и были проведены фундаментальные исследования катодной области ртутной дуги низкого давления, а также низковольтной дуги на твердых и легкоплавких электродах. В начале 50-х годов доц. по заказу оборонной промышленности было исследовано распределение тока по поверхности накаленного катода несамостоятельного дугового разряда в тиратронах, работающих в непрерывных и импульсных режимах.

Дальнейшее развитие этой тематики проводилось под руководством доц. , в результате чего многочисленные теоретические и экспериментальные работы привели к созданию новых типов импульсных тиратронов – ключевых элементов радиолокационных станций.

В конце 60 – начале 70-х годов под руководством доц. для оборонной промышленности были проведены исследования катодных узлов газоразрядных

лазеров, в результате чего удалось значительно увеличить срок службы этих приборов.

Исследования процессов зажигания и развития разряда позволило научной группе, возглавляемой проф. создать газоразрядные источники света, способные работать в условиях пониженных температур окружающей среды.

С приходом на кафедру доц. началось систематическое изучение газоразрядных индикаторов. Эти исследования привели к созданию широкого спектра приборов: декатронов, индикаторных тиратронов тлеющего разряда, линейных индикаторов, шкальных дискретных индикаторов. является пионером отечественных матричных индикаторных панелей (плазменных панелей).

Вторая половина 50-х годов и начало 60-х характеризуются сменой элементной базы электронных устройств. На смену газоразрядным и вакуумным приборам приходят полупроводниковые. Факультет ЭВПФ делится на факультет “Автоматики и телемеханики” (АВТФ) и факультет “Электронной техники” (ЭТФ). Содержание лекционных курсов резко меняется. В эти годы кафед­ра интенсивно росла и крепла. Почти из каждого выпуска этих лет на кафедре было оставлено по 1-2 человека. Оставляются ассистентами молодые выпускники: , , , . Несколько позже , , . Еще позже , , . , . Успев поработать в промышленности, в аспирантуру кафедры вливаются , , . Большинство из них защитили кандидатские диссертации, а , и защитили докторские диссертации. Образовалось второе поколение коллектива ПЭ.

В 1950-e и 1960-е Число групп на специ­альности «Промышленная элек­троника» доходило в отдельные годы до 3-4, да еще две, а иног­да и три группы вечерников. На специальности обучалось и по 10-15 студентов-иностранцев (из Болгарии, Польши, Чехословакии, Румынии, ГДР, Кубы и других стран). Расцвет кафедры приходится на 60-80-е годы прошедшего столетия.

Преподаватели кафедры, наряду с подготовкой инженеров по одноименной специальности, все эти годы вели общие курсы промышленной электроники для всех специальностей трех электро­технических факультетов – ЭЭФ, ЭМФ, ЭАПТФ, а также ряд специ­альных курсов для ЭТФ и других факультетов МЭИ.

Преподаватели кафедры, наряду с подготовкой инженеров по одноименной специальности, все эти годы вели общие курсы промышленной электроники для всех специальностей трех электро­технических факультетов – ЭЭФ, ЭМФ, ЭАПТФ, а также ряд специ­альных курсов для ЭТФ и других факультетов МЭИ. Говоря об истории кафедры промышленной электроники МЭИ, нельзя не отметить, что она яви­лась родоначальницей целого на­правления в нашей стране. В 1950-х и особенно в 1960-х годах по её образ­цу стали созда­ваться одноименные кафедры (или иногда с близкими названиями) в Новосибирске, Киеве, Харькове, Одессе, Владикавказе, Чебокса­рах, Томске, Ташкенте, Тбилиси, Баку и других городах СССР. Часто во главе этих кафедр, а также веду­щими преподавателями становились выпускники МЭИ или выпускники аспиранту­ры кафедры. Преподавате­ли кафедры выезжали в другие го­рода страны для чтения лекций и методической помощи. Эти связи были организационно оформлены созданием в 1964 г. Научно-мето­дического совета по промышлен­ной электронике при Минвузе СССР (первый председатель со­вета – проф. ), пре­образованным затем в Научно- методическую комиссию (НМК). За комплекс работ в области улучшения энергетических показателей преобразовательных установок был удостоен Ленинской премии.

руководил кафедрой с 1943 по 1973 год.

Традиции научной школы после были поддержаны и развиты проф. (1927–1997).

В 1974 году он стал во главе кафедры, которой руководил до 1992 года. При нем кафедра стала всесоюзным центром, объединяющим десятки родственных кафедр СССР.

получил научное признание как исследователь, много сделавший для развития нового обширного класса устройств силовой электроники – автономных инверторов напряжения.

Процёсс создания выпускаю­щих кафедр по специальности «Промышленная электроника» продолжался и в 1970-е и 1980-е годы. К моменту распада СССР в 1991 г. НМК по этой специ­альности объединяла около 35 кафедр во всех уголках страны – от Таллинна до Владивостока.

Тематика исследований в области промышленной электроники с годами расширялась.

Помимо отдела газоразрядной техники ((, , А. Е, Атаев, ) образовались отдел цифровой и микропроцессорной техники (, , ), отдел силовой электроники (Б , , ), отдел вторичных источников электропитания (, , Голиков, , ).

Монографии, статьи, учебные пособия почти 50 лет выходили из-под пера профессора . В его отделе выполнены разработки импульсных систем регулирования напряжения, цифровых систем регулирования асинхронного тягового привода, создана концепция диагностики средств силовой электроники, разработаны образцы диагностической аппаратуры.

Д. т.н., профессор был одним из ведущих специалистов России в области силовой электроники. Им опубликовано 2 монографии и более 70 научных статей и авторских свидетельств. Является автором учебника “Промышленная электроника”, который выдержал два издания.

Д. т.н., профессор является автором более 100 научных работ, его труды известны за рубежом. Еще, будучи студентом, его заинтересовала проблема высокоэффективных вторичных источников питания. Оригинальность мышления, абсолютная порядочность, преданность данному слову и фанатизм в работе – вот основные черты характера нашего коллеги. Статьи, монографии, авторские свидетельства – более 100 названий в списке научных работ, его труды известны за рубежом; аспиранты, успешно защитившие диссертации – вот плоды его научной деятельности.

Профессор – выпускник Харьковского политехнического института, после окончания аспирантуры на кафедре ПЭ МЭИ работал в научно-исследовательском институте г. Зеленограда. Был приглашен на кафедру ПЭ МЭИ в качестве доцента, работал деканом факультета повышения квалификации, заместителем заведующего кафедрой ПЭ, а с 1992 года по 1998 год заведующим кафедрой ПЭ МЭИ. Более 100 наименований в списке научных работ .

Велик вклад кафедры в создание источников питания для установок ионного азотирования “Булат”, контактной сварки труб, в том числе – труб большого диаметра. Руководители этого направления – проф. , доц. .

В настоящее время научной группой доц. продолжаются исследования в интересах во промышленного комплекса России. Высокий научно-технический уровень работ подтверждается отечественными и зарубежными патентами, дипломами и медалями выставок.

По заданию ГОКБ “Прожектор” был разработан модуль источника гарантированного электропитания для наземного оборудования ракетного комплекса “Тополь” мощностью 3 кВт, позволяющий наращивать требуемую мощность за счет параллельной работы модулей. Модуль обеспечивает питание нагрузки как от промышленной сети, так и от аккумуляторных батарей с автоматическим переходом с одного первичного источника на другой без провалов напряжения на нагрузке. При питании от промышленной сети модуль автоматически подзаряжает аккумуляторные батареи.

Совместно с ООО “Блеск-НВФ” при заводе “Прожектор” разработаны специализированные зарядно-разрядные преобразователи для аккумуляторных батарей и налажен их промышленный выпуск. Совместно с этой же организацией разработан, изготовлен и пущен в эксплуатацию 150-ти киловаттный преобразователь для линии электрофорезной окраски деталей, который успешно эксплуатируется более трех лет.

Направление высокочастотных преобразователей на базе резонансных колебательных преобразователей развивалось усилиями научной группы, возглавляемой доц. . Разработанные тиристорные преобразователи с выходной частотой 1 – 10 кГц предназначались для нужд оборонной промышленности и производства (источники питания бортовой аппаратуры самолетов и танков, питание люминесцентных осветительных установок для метрополитена, предприятий легкой промышленности, для индукционного нагрева). По этой тематике было защищено 4 кандидатских диссертации и получено более 30 авторских свидетельств.

Одно из направлений научных исследований и создания новых разработок преобразователей участие в программе космических исследований совместно с ОКБ МЭИ. Доц. был разработан источник питания научной аппаратуры для измерения температуры поверхности планеты Венера для космических аппаратов Венера-15 и Венера-16. В процессе работы комплекса научной аппаратуры на Земле были получены уникальные сведения о природе физических процессов на планете.

предложил, разработал и сконструировал источник питания для тягового привода электромобиля. Система была выполнена по модульному принципу, который оказался весьма плодотворным в установках подобного рода. Электромобиль прошел успешные испытания в процессе опытной эксплуатации в Главмосавтотрансе в 1983 – 1985 г. г., показав высокую надежность.

Вопросам исследования процессов, протекающих в силовых ключах в различных режимах работы схем, на кафедре промышленной электроники всегда уделялось большое внимание. Сегодня это направление научных работ кафедры, которые ведут доценты и , активно поддерживается рядом ведущих фирм-производителей самых современных полупроводниковых приборов: Infineon Technologies, Mitsubishi Electric, Motorola. На кафедре разработаны оригинальные методики и создано специальное оборудование для проведения исследований статических и динамических характеристик практически всех типов известных на сегодня силовых полупроводниковых приборов в широком диапазоне выходных токов и напряжений

Другое применение средств силовой электроники, которым занимается научная группа доц. – создание источников питания осветительных разрядных ламп

Работы этого направления выполняются по договорам с НПО “Автоматика”, АО “Горизонт” (г. Екатеринбург), АО “Завод Стелла” (г. Зеленоград), АО “ МЭЛЗ” (г. Москва).

С 1998 года кафедру возглавляет д. т.н.,академик АЭН РФ, профессор Панфилов Д. И.. Ученик Каганова И. Л., Лабунцова В. А., Булатова О. Г., Панфилов Д. И. с отличием окончил кафедру в 1971 году.

Являясь специалистом в области силовой электроники и микропроцессорных систем управления, в течение многих лет работы заведующим кафедрой Электротехники в Московском институте электронной техники и консультантом сектора полупроводниковых компонентов компании Моторола

Научная группа, возглавляемая и , постоянно проводит работы по освоению новейших моделей элементной базы микроконтроллеров, силовых и гибридных интегральных микросхем для управления устройствами автомобильной, силовой и промышленной электроники. В начале 2004 года при МЭИ, на кафедре промышленной электроники был создан специализированный центр по автомобильной электронике компании Freescale Semiconductor, ориентированный на разработку и серийное внедрение электронных устройств и систем на автомобилях российского производства.

При кафедре промышленной электроники МЭИ (ТУ) создан и успешно функционирует научно-методический центр фирмы Motorola. Направления деятельности центра – освоение новых полупроводниковых компонентов фирмы, проведение разработок электронных устройств различного назначения на их основе, информационно-издательская деятельность. В составе научно-методического центра имеется учебная лаборатория микропроцессорной техники, в которой представлены новейшие семейства микроконтроллеров фирмы Freescale Semiconductor ( бывший сектор полупроводниковых компонентов фирмы Motorola) для встраиваемых приложений в области промышленной автоматики, силовой преобразовательной техники, автомобильной электроники. Сотрудниками центра созданы лабораторные практикумы и учебные пособия по 8-16-разрядным микроконтроллерам и гибридным микроконтроллерам.

При кафедре промышленной электроники МЭИ (ТУ) действует учебный центр фирмы Infineon Technologies. При участии сотрудников кафедры для центра разработана и успешно функционирует учебная высокоскоростная сеть в стандарте CAN. На основе этих работ кафедра имеет научный и методический задел по разработке и обучению проектированию устройств обмена информации с использованием CAN и LIN интерфейсов.

Специалисты кафедры известны как у нас в стране, так и за рубежом. Они активно участвуют в международных и технических симпозиумах и семинарах, связанных с рассмотрением проблем использования новой элементной базы микроэлектроники и технологий проектирования устройств промышленной электроники.

В заключении хочется с удовлетворением отметить, что в связи с бурным развитием технологий полупроводникового производства и постоянным совершенствованием элементной базы, специальность «промышленная электроника» приобретает все большее значение для народного хозяйства. С ее помощью электронные устройства становятся все «более разумными», адаптируют свое поведение к изменениям окружающей среды, могут обмениваться информацией с внешним миром с использованием различных сетевых технологий, а также становятся все более надежными. Этим и объясняется постоянный высокий спрос на выпускников кафедры на рынке труда.

О научной и педагогической деятельности сотрудников кафедры в прежние годы можно судить по публикациям тех лет.

Труды (книги) кафедры промышленной электроники по 1990 г.

Каганов и ионные приборы. Учебник для энергетических и электротехнических вузов. Госэнергоиздат, 1940

Каганов и ионные преобразователи (Основы промышленной электроники. Части 1, 2, 3). Госэнергоиздат, 1950- 1956

Каганов электроника. Госэнергоиздат, 1954

Каганов электроника: общий курс. Госэнергоиздат, 1961

, Соболев основы электровакуумной техники. Высшая школа, 1967

Каганов электроника: общий курс. Высшая школа, 1968

Каганов приборы: Учебное пособие для вузов по специальностям "Промышленная электроника" и "Электронные приборы". Энергия, 1972

, , Шевченко тиристорные инверторы. Серия: Б-ка по автоматике. Энергия, 1967.

Тиристоры: Технический справочник. Под ред. Лабунцова , 1971.

Глебов - генераторы на транзисторах. Энергия, 1972

,

Однопереходные транзисторы. Энергия, 1974

, , Панфилов схемы включения высокоинтенсивных источников света. Энергия. 1975

Забродин тиристорные инверторы с широтно- импульсным регулированием. Энергия,1977

, Тугов режимы эксплуатации мощных тиристоров. Энергия, 1977

, , Фраткина к лабораторным работам по основам промышленной электроники: учебное пособие для втузов. Высшая школа, 1977

Соболев основы электронной техники: Учебник для вузов по специальности "Промышленная электроника". Высшая школа, 1979

Яблонский приборы для отображения информации. Энергия. 1979

Глебов - транзисторные преобразователи напряжения для питания РЭА. Радио и связь, 1981

Забродин электроника: Учебник для энергетических и электромеханических специальностей вузов. Высшая школа, 1982

, Царенко -конденсаторные преобразователи. Энергоиздат, 1982

, , Обухов диагностика вентильных преобразователей. Энергоатомиздат, 1985

, Обухов непосредственными преобразователями частоты. Энергоатомиздат, 1985

, Троицкий отображения информации: Учебник для вузов по спец. «Промышленная электроника». Высшая школа, 1985

Энергетическая электроника: справочное пособие. Под ред.

Энергоатомиздат, 1987.

, Чаплыгин электроника: учебник для энергетических специальностей вузов. Энергоатомиздат, 1988.

Коллективный автор. Электронные промышленные устройства: Учебник для студ. вузов спец. "Промышленная электроника". Высшая школа, 1988

, , Поляков -конденсаторные источники питания для электротехнологии. Энергоатомиздат, 1989

, Сергиенко преобразователи напряжения в устройствах электропитания РЭА. Радио и связь, 1989

Сергиенко практикум "Электронные цепи": Электронные цепи импульсного действия. Изд-во МЭИ,1984 г.

, , Чарыков приборы: Учебник для вузов по специальности "Промышленная электроника". Энергоатомиздат, 1990.