Аристов Электропривод и электрооборудование

деятель науки и техники РФ; Изобретатель СССР. Действительный член академии инженерных наук РФ.

Владимир Захарович Ямпольский получил специальность в 1960 г. Работал на кафедре ЭПП ассистентом, старшим преподавателем. В срок аспирантской подготовки защитил кандидатскую и вскоре докторскую диссертации. Став профессором, организует и заведует по настоящее время кафедрой «Оптимизация систем управления», затем создает Кибернетический центр при ТПУ и становится его директором и проректором ТПУ. Его заслуги отмечены почетными и научными званиями: заслуженный деятель науки и техники РФ, действительный член академии технологических наук и международной академии высшей школы. Кроме всего прочего В.З. Ямпольский является участником театра МИП – миниатюр и песен.

Владислав Александрович Бейнарович окончил институт в 1957 г., получив диплом с отличием. По окончании аспирантуры и зашиты кандидатской диссертации – доцент, заместитель заведующего кафедрой. Много труда, сил и таланта вложил В.А. Бейнарович в развитие научных исследований, создание лабораторной базы, в методическое обеспечение учебного процесса. В 1968 г. с организацией НИИ АЭМ уходит работать зав. отделом, затем зам. директора по научной работе. После защиты докторской диссертации и получения знания профессора переходит на должность заведующего кафедрой ТУСУР. Действительный член академии технологических наук РФ. Заслуженный изобретатель РФ.

Успешное развитие кафедры и специальности отмечено многочисленными научными публикациями, изданием учебных и методических пособим, 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 и электромеханики (НИИ АЭМ) при Томском политехническом институте.

Главном 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. Па 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 преобразовании электроэнергии и вычислительной техники. Директором НИИ АЭМ стал заведующий кафедрой ЭПА д.т.н., профессор Зайцев А.И.

101

Подразделения этого отделения возглавили молодые в то время, но уже известные в СССР специалисты в области электромеханики – доценты кафедры ЭПА Ачкасов Ю.М., Бейнарович В.А., Зайцев А.П., Мишин В.П., Обрусник В.П., Ямпольский В.3.

Новый статус признания, дополнительное бюджетное финансирование, уверенность в своей значимости, новые организационнотехнические возможности явились для сотрудников кафедры ЭПА мощным стимулом максимальной мобилизации сил и возможностей на развитие научно-технического прогресса нашей Родины.

Ведущие отрасли заключали договоры на НИР и ОКР, поступали достаточные средства, внедрялись результаты разработок сбольшими техникоэкономическими эффектами, инженерные кадры готовились на уровне новейших достижений науки и техники. К НИР привлекались почти все обучаемые студенты, росло профессиональное совершенствование педагогических кадров, кафедра ЭПА вышла на всесоюзный и международный уровеньвобластисовершенствованияэлектротехнических систем.

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, научноисследовательская работа студентов, 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. Организация работ на кафедре возлагается на заместителя зав. кафедрой Алехина Е.А., в 1969 году защитившего кандидатскую диссертацию.

А.Е. Алехин В связи с научной стажировкой Алехина Н.Е. в Германской Демократической Республике с 1971–72 учебного года обязанности по руководству коллекти-

вом кафедры передаются доценту Терехину В. Б. С 1 октября 1972 года НИИ АЭМ передается в состав Томского института автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (ТИАСУР). В 1974/75 учебном году к заведованию кафедрой после ухода с поста директора НИИ АЭМ возвращается профессор Зайцев А.И. В 1975 году Александр Иванович Зайцев переводится в Воронежский политехнический институт и заведует там кафедрой электропривода. На должность заведующего кафедрой избирается доцент Алехин А.Е.

102

Время с 1968 по 1975 годы характерно развитием научных исследований в области совершенствования систем автоматизированного индивидуального и многодвигательного электропривода на основе использования прогрессирующей элементной базы и управляющих электронных вычислительных устройств.

На кафедре в эти годы защищены диссертации Терехиным В.Б., Петровым Я.В., Удутом Л.С., Сапожниковым А.И., Житковым М.А., Макарченко О.Г., Митаенко А.Д., Кувшиновым А.Л., Мишиной Н.Н., Перфильевым Л.В., Михалевым В.И., Киселевым В.Г., Гачиком Р.К.

Коллектив кафедры в эти годы пополняется за счет окончивших аспирантскую подготовку и защитивших диссертации. Завершается модернизация лабора-

торной базы учебного процесса вводом лаборатории по курсу «Теория электропривода».

Растет научный потенциал кафедры. В годы существования НИИ АЭМ при ТПУ аспиранты и преподаватели кафедры занимались научными исследованиями в НИИ.

Основные достижения этого периода, давшие техникоэкономический эффект, на порядок превосходящий затраты на разработки и исследования.

1.Разработаны принципы структурного проектирования, методика расчета и схемные реализации быстродействующих следящих и регулируемых систем электропривода постоянного тока с тиристорными и транзисторными преобразователями. (Зайцев А.И., Волков Н.Г., Сапожников А.И., Бейиарович В.А., Удут Л.С., Алехин А.Е. и др.).

Определены основы теории и практики релейно-пмпульсных систем автоматического регулирования в электроприводах (Зайцев А.П., Гачик Р.К., Митаенко А.Д., Михеев Ю.Ф., Колоколов Ю.В.).

2.Разработаны методики расчета и проектирования систем частот- но-регулируемого асинхронного электропривода, новые способы частотного и частотно-токового управления электроприводами с тиристор- но-транзисторными преобразователями (Соустин Б.П., Житков М.Л., Костюков Ю.П., Добрускин В.А., Макарченко О.Г. и др.).

3.Создан новый класс устройств регулирования тока и напряжения – дискретные управляемые ферромагнитные регуляторы (Обрусник В.П., Кобзев А.В., Шадрин Г.А., Завацкий Э.Г., Земан С.К).

103

4.Разработан новый класс полупроводниковых преобразователей с компенсацией реактивной мощности (Мишин В.Н., Кузьмин В.Л., Лапин Б.Д.).

5.Решена государственная проблема автоматизации обработки информации сейсморазведки нефти и газа (Ачкасов Ю.М., Потехин IO.И., Бейнарович В.А., Сорокин В.Н., Житков М.А., Крыкин С.С, Тимофеев В.В., Журнков С.Л.).

6.Разработаны автоматизированные системы планирования и управления предприятиями и территориями (Ямпольский В.З., Перфильев Л.В., Михалев В.И., Погребной В.К. и др.).

Параллельно с участием сотрудников кафедры в проводимых НИР

вНИИ АЭМ получают развитие и научные исследования по непосредственным связям с промышленностью, НИИ, КБ. В их числе работ по асинхронно-вентильным и надсинхронно-вентильным каскадам (Костюков Ю.П., Макарченко О.Г., Дементьев Ю.Н.), системам электропривода погружных насосов (Костюков Ю.П., Петров Я.В., Костиков С.Н.). По заказу лесопромышленных предприятий г. Томска, Асино разрабатываются и внедряются системы автоматического адресования грузов на цепных транспортерах, системы электроприводов линий по производству древесностружечных и древесноволокнистых плит, устройства извлечения металлических инородных тел из древесностружечной массы (Терехин В.В., Азаров Ю.И., Алехин А.Е.).

В1975–86 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 тонографа. (Удут Л.С., Яковенко П.Г., Мальцева О.П., Коваленко М.В., Кояин Н.В., Сапожников А.И., Семенов С.М.).

В1970-е годы получают развитие работы по автоматизации технологических процессов обработки материалов на основе использования электропривода малой мощности массового назначения. Потребность в таких электроприводах постоянно растет в производстве приборных систем, электрифицированного инструмента, медицинского оборудования, в бытовой технике, для систем телеуправления и контроля, измерительных систем, программных механизмов, исполнительных органов роботов и манипуляторов, накопителей информации и др. По заказам предприятий г. Бишкека, Риги, Москвы, Днепропетровска, Томска,

104

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 коллектива (Алехин А.Е., Суздорф В.И., Ильин А.В., Корнев Е.К., Дементьев Ю.Н., Митаенко А.Д., Петров Я.В.) отмечены на многочисленных выставках (Венгрия, КНДР, Финляндия, Россия).

Проводимые научные исследования находят тесное взаимодействие и влияние на учебный процесс. В эти годы создается и функционирует учебно-научно-производственный комплекс «Электромеханика» на базе факультета и кафедры ТПИ, НИИ АЭМ при ТИАСУРе, ГНПП «Полюс». На кафедре действует студенческое конструкторское бюро «Элман». Выполняются большинством студентов дипломные работы, курсовые проекты и научно-исследовательские работы, отмеченные дипломами и премиями АН СССР, Минвуза РСФСР и СССР, региона и г. Томска.

Всоздании УНПК «Электромеханика» принимает деятельное участие Чернышев Александр Иванович, в те годы заместитель директора ГНПП «Полюс» – выпускник специальности ЭПП 1961г. (диплом с отличием). Всю свою жизнь он работал в ГНПП «Полюс», вырос от инженера до Генерального директора и главного конструктора, доктор технических наук, лауреат Государственной премии, действительный член академии технологических наук, член-корреспондент академии электротехнических наук РФ, президент ассоциации выпускников ТПУ.

Втечение рядя лет Чернышев А.И. связан с подготовкой инженеров кафедры, являясь председателем Государственной экзаменационной комиссии.

Разработаны и внедрены в учебный процесс комплекс по имитационному моделированию систем электропривода постоянного тока (Удут Л.С., Мальцева О.П., Кояин Н.В.). Создаются новые лабораторные циклы по моделированию элементов и систем электропривода.

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. Увеличивается прием на очную форму обучения, развиваются лабораторные циклы, оснащается учебный и научный процесс вычислительными машинами. Коллектив кафедры ведет учебные занятия по 42 учебным дисциплинам для семи специальностей, пяти факультетов по трем формам обучения.

105

Много сил и энергии коллектив вкладывает в оснащение и разработку приборов и устройств контроля и опенки характеристик систем электропривода и его элементов. Это и дефектоскоп – прибор для контроля литья роторов беличьем клетки асинхронных двигателей и механоскоп – прибор для снятия механических характеристик двигателей (Табинский М.П., Макарченко О.Г., Обрусник В.П., Тырышкин М.А., Костиков С.Н.), и прибор для измерения частоты и неравномерности вращения электрических машин (Удут Л.С, Чернышев А.Ю., Митаенко А.Д.), и прибор для определения мест повреждения кабеля.

По результатам проведенных исследований успешно защищены диссертации Чернышевым А.Ю., Яковенко П. Г., Азаровым Ю. И., Суздорфом В.И., Дементьевым Ю.Н., Сараевым ЮН., Долгуном Б.Г., Мальцевой 0.П.

Успешно защищаются докторские диссертации сотрудниками кафедры Ямпольским В.З., Обрусником В.П., Бейнаровичем В.А., Гурницким В.П., Кобзевым А.В., Боровиковым М.А., Погребным В.К., выпускниками Чернышевым А.И., Горбатковым С.А., Соустиным Б.П., Чешевым В.В., Ерофеевым А.А., Колоколовым Ю.В,. Малышенко А.М., Сараевым Ю.Н., Сальниковым В.Г., Томсонс Я.Я., Бириным Г.Д.

В1986 году заведующим кафедрой избирается профессор, доктор технических наук Обрусник Валентин Петрович, проректор по учебной работе ТИАСУРа. Алехин А. Е. переводится на должность старшего научного сотрудника для завершения работы над докторской диссертацией.

Вэти годы выполняются научные исследования по микропроцессорным системам однофазного электропривода массового назначения (Алехин А.Е., Суздорф В.И., Дементьев Ю.Н., Данекер В.А.). По заказу Томскэнерго проведены исследования по теме «групповое управление системами электроприводов пылепитателей котла» (Алехин А.Е., Сапожников А.И., Михееев Ю.Ф., Лапа А.Е.), гамма работ по автоматизации технологических процессов производства телефонного кабеля на заводе «Сибкабель» и по разработке тиристорных возбудителей для электроприводов кранов, СХК, г. Северск (Терехин В.Б., Удут Л.С., Чернышев А.Ю., Чернышев И.А.), по регулируемым электроприводам переменного тока (Обрусник В.П., Мишин В.Н., Дементьев Ю.Н., Каюмов Я.Ю., Ляпушкин С.В.), по системам числового программного управления электроприводами (Удут Л.С., Зайцев А. П., Мальцева 0.П., Кояин Н В., Коваленко М.В.).

С 1996 г. заведующим кафедрой избирается Бекишев Рудольф Фридрихович. Время перестройки, конверсии ВПК, резкого сокращения финансирования науки, обвального спада производства наложило свой отпечаток на учебный и научный процессы, вызвало к жизни реформирование

106

высшей школы. Сокращается прием студентов на I курс из-за закрытия вечерней формы обучения в ТПУ, индивидуализируется подготовка специалистов (многоуровневая система – бакалавр, инженер, магистр; заказы предприятий на индивидуальную целевую подготовку, контрактная форма подготовки), усиление фундаментальной подготовки. Все это касается непосредственно и специальности «Электропривод и автоматика производственных установок и технологических комплексов». Разрабатывается и усиливается методическое обеспечение учебного процесса, обновляется материально-техническая база подготовки специалистов, конкретизируется

подготовка специалиста под непосредственный заказ предприятия. Следует заметить, что и в этих непростых условиях потребность в выпускниках специальности не снизилась, конкурс на вступительных экзаменах возрос. Так к 100-летию Томского политехнического университета за 45 лет своей деятельности коллектив кафедры имеет хорошие наработки:

•подготовлено – 3547 инженеров-электриков, из них с дипломом с отличием – более 100;

•создано 11 учебных лабораторий с 92 лабораторными стендами и вычислительный центр;

•издано 11 монографий, учебных пособий – 254, 32 сборника научных трудов;

•получено авторских свидетельств на изобретения и патентов – 468;

•внедрено опытно-промышленных установок и систем – 138, в том числе серийно выпускаемых – 36;

•проведено 8 научно-технических и научно-методических конференции;

•получено наград за научные достижения – 136, в том числе медалей и дипломов ВДНХ – 38;

•построено 2 жилых дома для сотрудников кафедры;

•подготовлено 26 докторов-профессоров, около 200 кандидатов паук, доцентов.

Среди выпускников кафедры 20 деканов факультетов и 40 заве-

дующих кафедрами вузов страны, а также 3 лауреата Государственных премий, 4 заслуженных деятеля науки и техники РФ и 9 действительных членов отраслевых Академий наук.

107

С1999 г. кафедра ЭПА размещается в 8 корпусе в составе ЭЛТИ.

С2002 г. кафедрой заведует Дементьев Юрий Николаевич.

За это время существенно повышается уровень образовательного процесса за счет обновления учебной и лабораторной базы кафедры. С учетом последних мировых достижений в области электротехники и электроники учебные и научные лаборатории, оснащаются оборудованием компаний «Danfoss», «Moeler», «Potomac Electric Power Co.» (США). Общая динамика обновления матери- ально-технической базы кафедры за последние три года составила: 2007 г. – 1,5 млн руб.; 2008 г. – 1,6 млн руб.; 2009 г. – 3,9 млн руб.

Кафедра значительно укрупнилась после реформирования в 2003 г. кафедры «Электрооборудование и электротехника» и

Ю.Н. Дементьев получила новое название «Электропривод и электрооборудование» (ЭПЭО). В состав

кафедры вливаются профессор Аристов А.В., доценты Петрович В.П., Бурулько Л.К. и Слащев И.В.

В настоящее время кафедра ЭПЭО укомплектована квалифицированным преподавательским составом (5 профессоров, 17 кандидатов наук, доцентов, 5 старших преподавателя, из них 2 кандидата наук, 10 ассистентов, из них 1 кандидат наук 11 аспирантов, 4 докторанта).

В 2006 году на кафедре открывается новая специальность «Электрооборудование и электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений» (140610) с двумя специализациями; в 2007 г. – магистерская программа «Энергосберегающие электрические источники питания комплексов и систем»; в 2008 г. – специальность «Электрооборудование автомобилей и тракторов».

Большоевниманиенакафедреуделяетсяиспользованиюкомпьютерной технике. С учетом имеющегося контингента студентов компьютерное время на одного студента составляет до 210–220 часов в год. В учебном процессе используется 93 программных продукта. В их число входят популярные офисные продукты (Word, Excel, PowerPoint, Corel Draw, Photoshop), систе-

мы автоматизированного проектирования общего назначения (AutoCad, Pcad, Accel EDA, Electronic Workbench, Microcap и др.), узкоспециализированныеCADыимоделирующиепрограммы(Code Composer Studio, Mustang, Dakkar, TKZ3000, Genie и др.), математические продукты (MathCAD, Matlab), системыпрограммирования(Delphi, Builder C++ идр.).

108

Преподаватели кафедры ЭПЭО вовлечены в активную работу по совершенствованию информационно-образовательной среды, внедрению новых форм и методов обучения, средств активизации познавательной деятельности студентов через организацию самостоятельной и на- учно-исследовательской работы студентов. Студенты c неподдельным интересом выполняют под руководством опытных преподавателей лабораторные, практические работы, курсовое и дипломное проектирование, выпускные бакалаврские и магистерские работы.

По итогам деятельности за 2007 год кафедра ЭПЭО заняла 2 место в рейтинге выпускающих кафедр ТПУ, а в рейтинге специальностей России за 2008 год специальность «Электрооборудование и электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений» – 1 место.

6.2.Научная деятельность кафедры электропривода

иэлектрооборудования

Кафедра электропривода и электрооборудования (ЭПЭО) имеет высокий научный потенциал. Наличие на кафедре высококвалифицированных научно-педагогических кадров, включающих пять докторов 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 Дементьев Ю.Н. Области научной деятельности:

•оптимальное управление преобразователем, обеспечивающее высокие динамические показатели и экономичность электроприводов

вустановившихся 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 Букреев В.Г. Области научной деятельности:

•разработка методов синтеза и алгоритмов адаптивного и оптимального управления дискретными электромеханическими системами;

109

•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 Гарганеев А.Г. 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.Электроприводы с коллекторными двигателями постоянного и переменного тока

Научный руководитель: д.т.н., профессор Бекишев Р.Ф. Области научной деятельности:

•повышение надежности и долговечности коллекторных электродвигателей;

•повышение коммутационной устойчивости коллекторных электрических машин;

•исследование свойств скользящего контакта и совершенствование коллекторно-щеточных узлов.

5.Электропривод колебательного движения на базе электрических машин углового и линейного движения

Научный руководитель: д.т.н., профессор Аристов А.В. 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;

•разработка асинхронных электроприводов с прерывистым законом движения;

•– исследование режимов работы и разработка электродвигателей переменного тока с тормозными устройствами для следящих приводов летательных аппаратов.

110