Заведующий кафедрой: Козярук Анатолий Евтихиевич

Телефон: 328-82-70, 328-86-67

Аудитория: 7310

e-mail: EIEM@spmi.u

 

Общие сведения

Перечень специальностей и направлений подготовки 

Направление 140600 "Электротехника, электромеханика и электротехнологии" – бакалавры, магистры.

Специальность 140604 "Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов" – инженеры.

Специализации: «Электрооборудование и автоматика технологических комплексов горного производства», «Электрооборудование и автоматика промышленных установок и технологических комплексов нефтяной и газовой промышленности».

 

Перечень основных читаемых дисциплин

• Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов;
• История развития электроэнергетики и электромеханики;
• Контроль процессов газонефтедобычи;
• Математические модели и расчет электромагнитных систем;
• Математические модели и расчет электромеханических систем;
• Математические модели и расчет систем управления технологических комплексов;
• Материаловедение. Технология конструкционных материалов;
• Метрология, стандартизация и сертификация;
• Микропроцессорные средства в технологических комплексах;
• Общая электротехника;
• Основы электроснабжения;
• Основы электротехнологии;
• Проектирование и расчет систем автоматики горных предприятий;
• Проектирование и расчет систем автоматики нефтегазовых предприятий (НГП);
• Проектирование и расчет систем электропривода ГП;
• Проектирование и расчет систем электропривода НГП;
• Проектирование и расчет систем электроснабжения (СЭС) НГП;
• Проектирование и расчет систем электроснабжения ГП;
• Силовая электроника на ГП;
• Силовая электроника на НГП;
• Системы управления электроприводов;
• Теоретические основы электротехники;
• Теория автоматического управления;
• Теория электропривода;
• Управление техническими системами;
• Физические основы электроники;
• Эксплуатация систем электропривода НГП;
• Эксплуатация СЭС на ГП;
• Эксплуатация систем автоматики ГП;
• Эксплуатация систем автоматики НГП;
• Эксплуатация систем электропривода ГП;
• Эксплуатация СЭС НГП;
• Электрические и электронные аппараты;
• Электрические машины;
• Электрический привод;
• Электрооборудование и электроснабжение горных предприятий;
• Электропривод горных машин и оборудования;
• Электропривод машин для строительства и эксплуатации газонефтехранилищ;
• Электропривод металлургических машин;
• Электроснабжение горных предприятий;
• Электроснабжение НГП.
• Электротехника и электроника;
• Элементы системы автоматики.

 

Научная деятельность кафедры

Направления научных исследований

"Электромеханика и электропривод"

Научный руководитель: Козярук Анатолий Евтихиевич - доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой электротехники и электромеханики, заслуженный работник ВШ РФ, член Международной энергетической академии, Академии электротехнических наук, член экспертного Совета ВАК по энергетике, член редколлегии журналов «Электротехника» и «Горное оборудование и электромеханика», специалист в области математического моделирования и управления электромеханическими системами с полупроводниковыми преобразователями для транспортных установок, горных машин и технических средств освоения шельфа. Автор более 200 печатных работ, в том числе 10 монографий и учебных пособий, 30 изобретений.

 

"Электротехника и энергетика"

Научный руководитель Абрамович Борис Николаевич - доктор технических наук, /профессор, член-корреспондент РАЭН, действительный член АГН, МАНЭБ и международной энергетической академии. Автор более 250 научных трудов и монографий, 40 изобретений и патентов, ведущий ученый в области электромеханических комплексов и автоматизированных систем управления энергоснабжением, включая моделирование электротехнических комплексов с учетом зависимости их топологии от режима и времени.
Шклярский Ярослав Элиевич – доктор технических наук, доцент, автор более 50 научных трудов, в том числе 2 монографий и 1 учебного пособия. Специалист в области компенсации реактивной мощности, электромеханических комплексов и автоматизированных систем управления на горнодобывающих предприятиях.

 

"Скважинные электротехнологии"

Научный руководитель Загривный Эдуард Анатольевич - доктор технических наук, ведущий ученый в области динамических режимов горных машин и скважинных электротехнологий, участник Антарктических экспедиций по исследованию ледового покрытия и бурения в ледовых условиях, ведущий ученый в области электромеханического оборудования горных машин и электротехнического оборудования для теплового воздействия на продуктивные пласты. Автор более 80 научных трудов и 34 изобретений.

Шонин Олег Борисович – доктор технических наук, старший научный сотрудник. Докторская диссертация посвящена электрофизическим ВЧ- и СВЧ-методам разрушения горных пород: разработана модель электротермомеханического преобразования энергии в гетерогенных средах, создана методика расчета взаимообусловленных электромагнитных и тепловых полей в ближней зоне излучения в неоднородные среды. В настоящее время совместно с аспирантами занимается вопросами энергетики горных предприятий: обоснованием и реализацией энергосберегающих режимов электроприемников, повышением эффективности релейной защиты от замыканий на землю.

Автор более 100 печатных работ, в том числе 1 монографии, 3 учебных пособий и 17 изобретений.

 

«Автоматика, приборы и методы измерения природной среды, веществ, материалов и изделий»

Научный руководитель Проскуряков Руслан Максимович – доктор технических наук, профессор, Европейский инженер-педагог, заслуженный работник высшей школы, член Российской академии естественных наук, Академии горных наук, Международной академии наук экологии, безопасности человека и природы, Международной академии наук высшей школы. Специалист в области автоматизации и контроля технологических процессов. Автор научного открытия и более 100 печатных работ, в том числе 2 монографий, 18 изобретений.

  

Научные школы кафедры

«Электротехнические комплексы и системы в добыче, переработке и транспортировке минерально-сырьевых ресурсов»

руководитель научной школы Козярук А.Е. д.т.н., профессор.

Основное научное направление школы – развитие теории электропривода горных механизмов с тяжелыми условиями эксплуатации, системы подчиненного регулирования с последовательной коррекцией и системы частотно-векторного управления электроприводами переменного тока.

Достижениями российского уровня является участие в проектировании и создании в АО «Силовые машины», филиал «Электросила» электротехнических комплексов привода экскаватора ЭКГ-35, автосамосвала БеЛАЗ, грузоподъемностью 120т., 240т. на базе бесконтактных частотно-регулируемых асинхронных электродвигателей и создание комплекса электроприводов технологических и позиционирования полупогружных буровых установок для освоения шельфа.

В теоретическом плане развита теория «разрывных» алгоритмов управления электроприводом, обеспечивающих максимальное быстродействие по контору тока (момента) - системы ДТС.

 

«Повышение эффективности электротехнических комплексов для добычи и переработки твердых и жидких полезных ископаемых»

руководитель научной школы Загривный Э.А., д.т.н., профессор.

Научно-исследовательская работа проводится по актуальным проблемам горного производства, определяющим развитие экономики России.

Основная цель исследований – исследование, проектирование и внедрение эффективных энергосберегающих электротехнических комплексов для горнодобывающего производства.

 

Направления деятельности:

1. Динамика горных машин

в ходе проведенных исследований разработана модель взаимодействия исполнительного органа горных машин (ГМ) с разрушаемым забоем, которая позволила определить динамические параметры систем подачи и подвески исполнительных органов ГМ. Проведенные широкомасштабные испытания разработанных корректирующих устройств на буровых станках шарошечного бурения взрывных скважин, очистных и проходческих комбайнах показали их высокую эффективность. На шахтах г. Инты и г. Воркуты этими устройствами оснащено более 40 очистных комбайнов, что подтверждено соответствующими актами внедрения.

предложен модульный комплекс для фронтальной обработки угольных пластов. Разработан, изготовлен и испытан на стенде полноразмерный модуль комплекса с микропроцессорным управлением при разрушении углецементного блока. Все устройства защищены авторскими свидетельствами и патентами РФ.

 

2. Авторезонансный электропривод возвратно-вращательного движения

Проведенные исследования позволили создать высокоэффективные энергосберегающие устройства, защищенные патентами РФ и не имеющие аналогов в мире:
динамически уравновешенные безредукторные, не требующие распорных устройств для компенсации реактивного момента, буровые снаряды на грузонесущем кабеле для взятия морских донных проб и подледникового озера «Восток» в Антарктиде;
резонансные щековые дробилки с маятниковыми вибровозбудителями, в которых отсутствует эффект Зоммерфельда.

 

3.Скважинные электротермические комплексы для повышения нефтеотдачи пластов с высоковязкой нефтью (ВВН)

Разработаны и защищены патентами РФ забойные электротермические устройства мощностью свыше 1000 кВт для теплового воздействия на призабойные зоны добычных скважин. Позволяют создать энерго- и ресурсосберегающие технологии добычи ВВН. Разработки вариантов электротермических комплексов экспонировались на международных выставках в Брюсселе, Женеве, Париже, Дюссельдорфе, Сеуле, Москве и отмечены медалями всех достоинств.

 

«Энергоснабжение и энергоэффективность предприятий минерально-сырьевого комплекса»

руководитель научной школы Абрамович Б.Н., д.т.н., профессор.

Направление развития школы:

• научное обоснование энергоэффективности технологических процессов по добыче, переработке и транспортировке полезных ископаемых;
• энергоаудит и нормирование показателей эффективности технологических процессов минерально-сырьевого комплекса;
• разработка технологий энергосбережения на горных предприятиях России и за рубежом;
• разработка систем энергоснабжения, обеспечивающих энергосбережение, включая энергоообеспечение от возобновляемых источников энергии (ветроэнергия, солнечная энергия и др.) и использование попутного нефтяного газа;
• разработка технических средств и комплексов, направленных на повышение качества электрической энергии и обеспечение электромагнитной совместимости электрооборудования предприятий минерально-сырьевого комплекса;
• разработка мероприятий по обеспечению экологической безопасности при энергоснабжении предприятий.

 

Публикации

Преподаватели и сотрудники кафедры Э и ЭМ активно участвуют в подготовке изданий через РИЦ института, через издательства технической литературы и публикуют научные статьи в ведущих журналах и изданиях по электротехнике и энергетике. Заведующий кафедрой профессор Козярук А.Е. является членом редколлегии журналов «Электротехника», «Горное оборудование и электромеханика».

За последние годы сотрудниками кафедры изданы:

1. Абрамович Б.Н., Сычов Ю.А., Устинов Д.А. Электроснабжение нефтегазовых предприятий. – СПб.: СПГГИ (ТУ), 2008г., 81с.
2. Алексеев В.В., Козярук А.Е., Загривный Э.А. Электрические машины. Моделирование электрических машин приводов горного оборудования. – СПб.: СПГГИ (ТУ), 2006г., 58с.
3. Белов М.П., Зементов О.И., Козярук А.Е. и др. Инжиниринг электроприводов и систем автоматизации. – М.: Издательский центр «Академия», 2006г., 368с.
4. Козярук А.Е., Рудаков В.В. Прямое управление моментом в электроприводе переменного тока машин и механизмов горной промышленности. – СПб, СПГГИ (ТУ), 2008г., 70с.
5. Стороженко С.В., Большунова О.М., Коржев А.А. Электроника.– СПб.: Изд. СПГГИ (ТУ), 2008г., 78с.
6. Нефедова Н.В., Анискин Б.Г. Электрооборудование. – СПб, СПГГИ (ТУ), 2008г., 34с.
7. Нефедова Н.В., Каменев П.М., Большунова О.М. Карманный справочник по электронике и электротехнике. Изд.3. «Феникс», Ростов-на-Дону, 2008г., 283с.
8. Шонин О.Б. Теоретическая электротехника. Частотный анализ электрических цепей. СПб.: Изд. СПГГИ (ТУ), 2006г., 86с.
9. Устинов Д.А., Бабурин С.В. Моделирование работы системы электроснабжения компрессорных станций с газотурбинным приводом. СПб.: Изд. «Нестор», 2007г., 25с.
10. Устинов Д.А., Абрамович Б.Н.. Жуковский Ю.Л.. Круглый А.А. Моделирование электромеханических комплексов с синхронными двигателями в системе проведения математических расчетов MatLab, пакет Simulink. СПб.: Изд. «Нестор», 2007г., 55с.

За последние пять лет сотрудниками кафедры издано около 50 учебных пособий и методических указаний по дисциплинам, обеспечиваемым кафедрой.

 

Направления подготовки аспирантов

На кафедре Э и ЭМ ежегодно обучается в очной и заочной аспирантуре от 9 до 12 аспирантов по тематике, соответствующей научным направлениям кафедры и защищают диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальностям 050903 "Электротехнические комплексы и системы", 051113 «Приборы и методы контроля природных веществ, материалов и изделий» от 1 до 2 аспирантов.

На кафедре постоянно ведется работа с ассистентами профессоров (в 2009/2010 учебном году их 23 человека). Тематика исследований связана с участием в научно-исследовательских работах и с учебно-методической деятельностью кафедры по созданию новых учебных лабораторий. В диссертационном Совете СПГГИ (ТУ) защищены докторские диссертации по специальности 05.09.03 «Электромеханические комплексы и системы».

 

Краткая историческая справка

В 1893 году в Санкт-Петербургском горном институте проф. М.А. Шателен впервые организовал чтение лекций по курсу общей электротехники, а впоследствии и кафедру «Общей электротехники», которой руководил до 1917 года, с 1917-1929гг. кафедрой руководил проф. А.А. Лацинский, а с 1929-1942гг. доцент А.С. Чураев.

В 1926 году проф. Ф.Н. Шклярским была организована кафедра «Горной электротехники». С 1942-1949 год в институте работала объединенная кафедра «Общей и горной электротехники» под руководством проф. Ф.Н. Шклярского.

В 1949 году эта кафедра была разделена на две: «Горной электротехники» заведующий проф. Ф.Н. Шклярский (до 1955г.) и «Общей электротехники и электрических машин» заведующий проф. А.В.Рысьев (до 1969г.). В 1955 году, после смерти проф. Ф.Н. Шклярского, кафедру возглавил проф. С.А. Алаторцев.

В 1957 году на кафедре «Горной электротехники» была создана лаборатория «Автоматики и телемеханики в горном деле», а на базе этой лаборатории в ноябре 1959 года была создана кафедра «Автоматизация производственных процессов» (АПП) под руководством проф. Б.М. Шляпошникова (1959-1960г.г.). Кафедрой АПП заведовали: проф. А.Е. Максимов (1960-1964 г.г.), проф. Е.С. Кричевский (1964-1983 г.г.), доц. В.А. Гардзиш (1983-1990г.г.), проф. В.Н. Кордаков (1990-1993 г.г.), проф. Р.М. Проскуряков (1993-2006г.г.).

В 1965 году, в результате преобразований учебных планов и номенклатуры специальностей кафедра «Горной электротехники» была переименована в кафедру «Электрификация горной промышленности».

В 1969 году электротехнические кафедры горно-электромеханического факультета были реорганизованы в три кафедры «Теоретические основы электротехники» (ТОЭ), заведующий кафедрой проф. О.В. Иванов, «Электроснабжение горных предприятий» (ЭГП), заведующий кафедрой проф. С.А. Алаторцев и «Электрические машины и автоматизированный привод» (ЭМАП), заведующий кафедрой проф. В.В. Рудаков.

В 1982 году кафедра ТОЭ была слита с кафедрой ЭГП, у которой за период 1972-1982 гг. сменилось два заведующих (проф. Д.А. Башкиров, проф. С.А. Васильевский). Новая структура получила название кафедры «Электротехники и электроснабжения горных предприятий» (ЭЭГП), которую возглавил проф. О.В. Иванов.

В 1999 году произошло слияние кафедр ЭМАП и ЭЭГП в одну общую «Электротехники и электромеханики» под руководством доктора технических наук, проф. А.Е. Козярука.

В 2006 году произошло объединение кафедр «Электротехники и электромеханики» и «Автоматизации производственных процессов» в одну «Электротехники и электромеханики», заведующий кафедрой проф. А.Е. Козярук.

 

Основные направления деятельности кафедры

• теория и методы управления электропотреблением;
• методы и средства обеспечения электромагнитной и электромеханической совместимости в электроэнергетических системах с полупроводниковыми преобразователями;
• технико-экономическое обоснование применения регулируемых электроприводов в горной и нефтегазовой промышленности;
• алгоритмические и программные микропроцессорные средства управления электроприводом;
• электроприводы горных машин и технических средств освоения шельфа с использованием асинхронных, вентильных и вентильно-индукторных двигателей;
• электротехнологии и технические средства повышения производительности нефтяных пластов;
• приборы и методы контроля окружающей среды, веществ, материалов и изделий;
• автоматика электротехнологических комплексов горно-обогатительного производства;
• электроприводы и системы автоматики технологических и специальных комплексов технических средств освоения шельфа;
• алгоритмы мониторинга, диагностики и оценки остаточного ресурса горного и нефтегазового электрооборудования.