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硕士点介绍

电气工程(学术学位)

发布:2015-03-16 14:27:28

 

 本一级学科目前有“电力电子与电力传动”1个二级硕士点,1个“电气工程”工程硕士点。其中,“电力电子与电力传动”学科为北京市重点学科。该领域有电气工程及其自动化和能源工程及自动化两个本科专业,其中,电气工程及其自动化专业是北京市品牌专业。主要研究基地有:北京市变频技术工程技术研究中心,北京市电力电子与电气传动工程研究中心、绿色电源实验室、电动汽车研究室。“电气工程”团队为北京市优秀教学团队,有2个北京市学术创新团队,有2名北京市高层次人才。近5年该领域获省部级成果奖7项,承担国家自然科学基金课题5项,北京市自然科学基金2项,国家863项目1项,国家重大科技支撑项目子项目15项 ,承担各企事业单位横向科研课题200余项,获得科研经费4000多万元,取得了一批具有自主知识产权和产业化价值的研究成果。目前,该学科领域有8名教授/研究员, 16名副教授,兼职博士生导师2名。
培养方向:
方向1:高性能交流电机调速理论与技术
该培养方向主要研究内容包括:
    (1)无速度传感器交流电机矢量控制技术
    (2)交流电机直接转矩控制技术
    (3)交流电机参数在线辨识技术
    (4)交流电机自抗扰控制技术
    (5)同步电机调速技术
方向2:新能源并网发电技术
该培养方向主要研究内容包括:
    (1)10kW风力发电技术
    (2)兆瓦级风力发电技术
    (3)太阳能并网发电技术
    (4)分布式发电系统
方向3:新型电力电子拓扑及调制技术
该培养方向主要研究内容包括:
    (1)有源箝位5电平拓扑及调制技术
    (2)双极式矩阵变换器拓扑及调制技术
    (3)多电平逆变器拓扑及调制技术
    (4)高压大功率调速装置
方向4:电动汽车驱动与电池管理系统
该培养方向主要研究内容包括:
    (1)电动汽车永磁电机调速器
    (2)电池管理系统
方向5:DC/DC开关变换技术
该培养方向主要研究内容包括:
    (1)开关变换器建模与仿
    (2)LED绿色照明电源
方向6:电能质量控制技术
该培养方向主要研究内容包括:
    (1)有源电力滤波器研究
    (2)无功功率补偿装置
方向7:电磁兼容与电磁干扰
该培养方向主要研究内容包括:
    (1)可控电抗器研究
    (2)EMC抗干扰设计
试验平台主要包括:
  1)异步电动机矢量控制实验平台;
  2)异步电动机直接转矩控制实验研究平台;
  3)异步电动机SPWM、SVPWM调制方法研究平台;
  4)同步电动机调速系统实验研究平台;
  5)永磁同步电动机伺服系统实验研究平台;
  6)三电平变频器数字化系统实验平台;
  7)风力发电综合研究平台;
  8)光伏发电电气控制系统实验与测试平台;
  9)3.3KV高压级联变频实验与测试装置;
  10)电磁兼容与抗干扰测试与实验平台;
  11)大功率灯光镇流器研究平台;
  12)高性能开关电源实验平台;
  13)大功率无功补偿装置中试平台。

科研成果:
    电力电子运动负载变换器技术研究方向:该研究方向在交流电动机参数在线辨识研究、自适应矢量控制系统、高性能永磁电动机伺服控制技术、无速度传感器技术、直接转矩控制技术等方面进行了深入的研究
,承担了3项国家自然科学基金项目,2项北京市自然科学基金资助项目,企业委托和合作项目30多项,在逆变器的三电平调制技术、 高压串联技术领域开展的产品研发取得了显著的成果。
主要成果应用情况:
  1)基于DSP的500kW/700V标量控制变频器控制板已经产品化,成果转让于北京东标电子公司,并应用于湖北宜昌冷轧带钢机传动设备上;
  2)200kW/380V双PWM电磁搅拌机已研制成功,性能达国内领先,已交付河北尤利科公司生产;
  3)开发的大功率无速度传感器矢量控制系统频率可调至0.5HZ,转子参数辨识精度已超过德国西门子同类变频器,性能良好。这两项技术已由北京天华博实电气技术公司成功应用于带钢连轧机传动用变频器上;
  4)与韩国收获电气技术公司合作开发了吊车用变频器,拥有独立自主知识产权的技术已经通过了产品化测试,得到了对方的高度评价;
  5)与湖南湘电集团、英国UCLAN大学联合成立了10kW直驱式非并网式风力发电装置的研发机构,完成了英格兰政府委托项目“10KW牧场用风力发电机电气控制系统”,该项目可面向中国农村地区推广。变流控制系统是核心设备,主要解决额定风速以下的最大风能捕获、额定风速以上的偏航功率调节以及整机系统离网和并网运行及其平滑切换,这些问题是目前风力发电应用领域的重点和难点。基于上述技术,形成了小功率(30kW)以下太阳能发电并网技术;
  6)2009年参加了北京市科委和北京市发改委联合举办的“首都高校科研成果落地区县对接会”上,“双PWM大功率变频器”技术的产业化项目为全北京市遴选的33个项目之一,目前正与北京合康益盛公司就技术转让洽谈中。
  7)受中科院电工所委托开发的60kV电子束焊机设备,采用了IGBT和DSP的高频斩波技术和大功率铁氧体材料的变压器,研制了国内第一台高频斩波型电子束高压焊机,已经推向市场。 

电动汽车控制技术研究方向:
    北方工业大学电力电子与电气传动工程研究中心是我国电工技术学会电动汽车分会的秘书长单位,于1994年开展电动车技术研究与开发工作。本中心建有电动汽车驱动系统试验平台以及动力电池测试平台。近年来承担了国家“十五”、“十一五”、“863” 电动汽车重大专项的相关课题,在电动汽车驱动控制技术、电池管理技术、CAN通讯技术、检测与故障诊断技术等方面取得了一系列成果。开发出电动车、电动船等多款电动交通工具,获得多项专利授权。研究成果已成功应用于一汽、东风公司的混合动力大客车,技术在国内领先。
电力电子静止负载变换器技术方向:
    在基于DC-DC 变换器的大功率灯光镇流器的研制方面,承担了4项国家自然科学基金项目,研发出了高性能千瓦级灯光镇流器,已由北京莱斯达电子有限公司等单位开始生产,所生产的影视照明用电子镇流器系统系列产品在国内外享有盛誉,使我国成为继德国之后第二个掌握这种技术的国家,整体性能国内领先,2008年用于北京奥运会主火炬的照明设备上。


实验平台


变频器样机