Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Аристов Электропривод и электрооборудование

.pdf
Скачиваний:
44
Добавлен:
23.03.2016
Размер:
2.52 Mб
Скачать

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

___________________________________________________________________________________

А.В. Аристов

ВВЕДЕНИЕ В СПЕЦИАЛЬНОСТЬ

Электропривод и электрооборудование

Рекомендовано в качестве учебного пособия Редакционно-издательским советом Томского политехнического университета

Издательство Томского политехнического университета

2010

УДК 62-83(075.8) ББК 31.294

А83

Аристов А.В.

А83 Введение в специальность. Электропривод и электрооборудование: учебное пособие / А.В. Аристов; Томский политехнический университет. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2010. – 118 с.

В пособии, предназначенном для студентов-электромехаников первых курсов электротехнического института, рассказывается об их специальности, профессиональной деятельности, об этапах становления и развития ТПУ, о создании кафедры и развитии электротехнической школы, даны рекомендации студентам по обучению в вузе.

Содержание пособия соответствует рабочим программам основных дисциплин направления бакалаврской и магистерской подготовки 140600 «Электротехника, электромеханика и электротехнологии» и может быть полезно выпускникам средних школ при выборе будущей специальности. Учебное пособие представляет интерес и для широкого круга читателей, интересующихся развитием современных систем электропривода и электрооборудования.

УДК 62-83(075.8) ББК 31.294

Рецензенты

Доктор технических наук, профессор ТУСУРа

Г.Я. Михальченко

Кандидат технических наук директор ЦДТ ИДО ТПУ

Л.К. Бурулько

©ГОУ ВПО НИ ТПУ, 2010

©Аристов А.В., 2010

©Обложка. Издательство Томского политехнического университета, 2010

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ..................................................................................................

5

I.СОЗДАНИЕ И РАЗВИТИЕ НАЦИОНАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ТОМСКОГО ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО

УНИВЕРСИТЕТА.......................................................................................

6

1.1. Создание в азиатском регионе России первого

 

политехнического вуза........................................................................

6

1.2. Развитие и реорганизация вуза.........................................................

10

1.3. Воспитанники Томского Политехнического...................................

15

1.4. Настоящее вуза...................................................................................

17

II. СИБИРСКАЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКАЯ ШКОЛА...........................

25

2.1. Основание сибирской школы электротехников..............................

25

2.2. Ветви электротехнической школы...................................................

44

III. ОСОБЕННОСТИ ОБУЧЕНИЯ В УНИВЕРСИТЕТЕ..........................

56

3.1. Советы студентам по организации учебы .......................................

56

3.2. Рекомендации по составлению конспектов лекций .......................

57

3.3. Организация работы на практических

 

и лабораторных занятиях..................................................................

60

3.4. Организация самостоятельной работы ............................................

63

3.5. Правила подготовки к зачетам и экзаменам и корректного

 

поведения при их сдаче преподавателям ........................................

66

IV. ПОДГОТОВКА СПЕЦИАЛИСТОВ ПО ЭЛЕКТРОПРИВОДУ

 

И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЮ..........................................................

68

4.1. Структура и задачи образовательного стандарта ...........................

68

4.2. Объекты профессиональной деятельности выпускника

 

(бакалавриат) ......................................................................................

69

4.3. Сроки освоения основной образовательной

 

программы подготовки бакалавров по направлению 140600

 

Электротехника, электромеханика и электротехнологии .............

72

4.4. Требования к итоговой государственной

 

аттестации бакалавра.........................................................................

73

4.5. Объекты профессиональной деятельности выпускника

 

(магистратура) ....................................................................................

74

4.6. Сроки освоения основной образовательной программы

 

подготовки магистров по направлению 140600

 

Электротехника, электромеханика и электротехнологии .............

77

4.7. Требования к итоговой государственной аттестации магистра....

78

3

V. ИСТОКИ ЗАРОЖДЕНИЯ И РАЗВИТИЯ ТЕОРИИ

 

ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРИВОДА...........................................................

80

5.1. Основные этапы развития электропривода и

 

электрооборудования.........................................................................

80

5.2. Переход от группового промышленного электропривода к

 

индивидуальному...............................................................................

81

5.3. Перспективы развития элементной базы электропривода.............

87

5.4. Развитие асинхронного и дискретного электроприводов..............

89

VI. СТАНОВЛЕНИЕ И РАЗВИТИЕ КАФЕДРЫ

 

ЭЛЕКТРОПРИВОДА И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

 

В ТОМСКОМ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ...............

94

6.1. Кафедра электропривода и электрооборудования..........................

94

6.2. Научная деятельность кафедры электропривода и

 

электрооборудования.......................................................................

109

6.3. Учебно-методическая работа кафедры..........................................

115

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.......................................................

117

4

ВВЕДЕНИЕ

Курс «Введение в специальность», читается в третьем семестре обучения, в рамках бакалаврской подготовки с целью создания у учащихся основных представлений об их специальности – электроприводе и электрооборудование, их значении в современном обществе, истории их развития, влиянии на технический и социальный прогресс.

От успеха данного курса, от того, насколько заинтересуется студент своей будущей специальностью, в значительной степени зависит вся его последующая студенческая, а позже профессиональная биография. В процессе работы над курсом студент не только получает представление о своей будущей специальности, но и, что немаловажно, получает определенные навыки работы в вузе.

При освоении курса весьма важным представляются общая характеристика научных дисциплин, изучаемых в процессе обучения, и сведения о будущей практической деятельности в той области науки и техники, которая выбрана абитуриентом, но выбрана порой недостаточно осознанно, без ясного понимания задач, возникающих в данной отрасли, и места будущего специалиста в решении этих задач.

Не мало важным является ознакомление начинающих студентов с историей университета, особенностями обучения в вузе, новыми, отличными от школьных, формами работы и рекомендациями в отношении организации самостоятельной работы, работы на лекциях, практических занятиях, с литературными источниками, расширяющими кругозор будущих специалистов и позволяющими увидеть разнообразные связи, выбранных ими профессии с другими отраслями народного хозяйства, с самыми различными сторонами человеческой деятельности, направленными на развитие технического прогресса.

В учебном пособие использованы материалы из книги Г.А. Сипайлова «Сибирская электротехническая школа» и архива Томского политехнического университета.

5

I. СОЗДАНИЕ И РАЗВИТИЕ НАЦИОНАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ТОМСКОГО ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

1.1. Создание в азиатском регионе России первого политехнического вуза

В октябре 1604 года, в царствование Бориса Годунова, русскими казаками был основан город Томск. Томский край известен своими богатствами – лесом и пушниной, нефтью и газом, другими полезными ископаемыми, Однако, несмотря на свой почтенный возраст, Томск более известен как город науки и студенчества. В нем 10 академических институтов, 7 высших учебных заведений. Среди них два старейших: Томский государственный университет и Национальный исследовательский Томский политехнический университет, создающие городу

славу «Сибирских Афин». Национальный исследовательский

Томский политехнический университет – первый технический вуз в азиатской части России. Он учрежден 29 апреля 1896 года как Томский технологический институт императора Николая II (ТТИ).

С.Ю. Витте В своем дневнике министр финансов Росси Сергей Юльевич Витте писал:

«Сегодня я вычеркнул ассигнования на броненосец и отдал их на основание Томского технологического института» и далее «Желаю ему процветания на пользу развития отечественной промышленности».

Витте Сергей Юльевич (1849–1915). С 1888 г. директор департамента железнодорожных дел и председатель тарифного комитета, с 1982 г. управляющий министерством путей сообщения, министр финансов (1892–1903), председатель Комитета министров (1903–1905), член Госсовета (1903–1915), премьер-министр (1905– 1906).

Провел денежную реформу 1897 г., введшую золотой стандарт рубля. Был сторонником ускоренной индустриализации, основанной на государственной поддержке и регулировании промышленности, а также активной торгово-дипломатической экспансии России на Среднем и Дальнем Востоке. Под руководством Витте был составлен императорский Манифест 17 октября 1905 г., даровавший гражданские свободы и провозгласивший созыв законодательной Госдумы.

6

С открытием Томского технологического института начинается новый период в истории экономического освоения и культурного пробуждения огромного пространства на востоке России. Появление вуза было связано с окончанием строительства Великой сибирской железнодорожной магистрали. Перед институтом ставилась задача подготовки инженерных кадров для всего азиатского региона России.

Благодаря первому директору и устроителю ТТИ профессору Ефиму Лукьяновичу Зубашеву вуз стал развиваться по типу политехнического. Занятия начались 9 октября 1900 на двух отделениях: механическом и химическом, затем в 1901 году на горном, а в 1902 на инженер- но-строительном отделениях.

Зубашев Ефим Лукьянович (1860-1928). Окончил фи- зико-математический факультет Харьковского университета (1883 год) и химическое отделение Петербургского технологического института (1886 год). В декабре 1887 году получил годовую командировку с учеными целями за границу.

С января 1889 года работал в Харьковском технологическом институте адъюнкт-профессором кафедры химической технологии, с 1890 года – профессор, выезжал в заграничные научные командировки. Летом 1896 года участво-

вал в качестве эксперта по отделам промышленности и машиностроения на Всероссийской выставке в Нижнем Новгороде.

В1899 году назначен директором основанного в 1896 году Томского технологического института и был им до 1907 года, одновременно являлся председателем Строительного комитета по возведению зданий и сооружений института.

Е.Л. Зубашев положил начало формированию первой в Сибири научнотехнической библиотеки: была приобретена библиотека инженера Кулибина, около 100 наименований иностранных и русских журналов и других изданий.

Е.Л. Зубашев был одним из организаторов сахарной промышленности в Сибири.

В1909 году стал почетным членом Общества сибирских инженеров и товарищем председателя Общества доставления средств Сибирским высшим женским курсам, а после отъезда из Томска в 1910 году председателя М.М. Гондатти, возглавил это общество.

В1910 году Е.Л. Зубашев был избран в состав Томской горской думы и на первом ее заседании – городским головой, однако его кандидатура не получила утверждения в Министерстве внутренних дел. В октябре 1912 года был избран членом Государственного совета. Почетный член Томского технологического института (1917).

Вмарте 1917 года он был назначен комиссаром Временного правительства в Томской и Енисейской губерниях, однако, встретив противодействие в Томске, в мае 1917 года на заседании губернского народного собрания сделал заявление об уходе. В конце 1917 года был выдвинут кандидатом в члены Учредительного собрания по Алтайскому избирательному округу от партии народной свободы.

В1920-1922 годах Е.Л. Зубашев работал профессором кафедры химии технологии углеводов в Петроградском технологическом институте. В 1922 году был выслан из страны, работал профессором Русского научного института в Берлине (1923–1924 годы), с 1925 года – профессор Русского народного университета, с 1927 года – про-

7

фессор Русского юридического факультета в Праге. По совместительству преподавал в Пражском политехническом институте. В Чехословакии Е.Л. Зубашев активно занимался общественно-научной деятельностью на посту председателя правления Русской академической группы (с 1926 года), возглавлял отделение по технологическому образованию Общества русских инженеров в Чехословацкой Республике.

Награды: ордена св. Анны 3 ст. (1891), св. Станислава 2 ст. (1896), св. Анны 2 ст. (1898), св. Владимира 4 ст. (1903); серебряная медаль «В память царствования императора Александра III».

Лучшие выпускники С-Петербургского и Харьковского университетов стали профессорами ТТИ. К ним относятся: Н.В. Некрасов, крупный специалист по строительству мостов, известный в России и как политический деятель; архитекторы К.К. Лыгин и А.Д. Крячков, создавшие неповторимый архитектурный облик города Томска зданиями в стиле позднего классицизма и модерна.

Академик В.Л. Обручев создал мощную сибирскую горногеологическую школу, привлек в Сибирь таких ученых, как Л.Л. Тове, энциклопедиста по золотому делу, П.П. Гудкова, основавшего Сибирский геологический комитет и ставшего впоследствии одним из ведущих специалистов по нефтяным месторождениям в Калифорнии.

В институте работал профессор Б.П. Вейнберг – крупный исследователь по магнетизму Земли, основатель томской школы физики твердого тела, изобретатель первой в мире действующей установки электрической дороги на магнитной подушке.

Впервые десятилетия в Томском Политехническом Университете учеными были созданы научные школы в области химии, геологии и горного дела, механики и металловедения, электромеханики и энергетики, физики, строительного дела.

ВТомске, в лабораториях института, оснащенных лучшими приборами, оборудованием и технической библиотекой, были сделаны крупнейшие открытия в области органического синтеза профессором Н.М. Кижнером. Томских химиков благословил на подвижнический труд на благо родной Сибири Д.И.Менделеев, избранный Ученым Советом ТТИ Первым Почетным членом института.

Судьбы выдающихся физико-химиков 20 века таких, как профессора Е.В. Бирон (1874-1919), открывшего явление вторичной периодичности закона Д.И.Менделеева, академика Н.Н. Семенов – лауреата Нобелевской премии в области кинетики химических реакций, связаны с Томский Политехническим Университетом. В последующие годы ученые – химики Политехнического, профессора, Б.В. Тронов, Л.П. Кулев, И.В. Геблер, А.Г. Стромберг создали новые научные направления в области комплексных соединений и химии лекарственных веществ, коксохимии и физической химии.

8

Особое место в истории Политехнического принадлежит А.А. Воробьеву. За время его ректорства с 1944 по 1970 годы, были открыты новые кафедры и факультеты, построены новые учебные корпуса, студенческие общежития, новое здание библиотеки, много жилых домов. Профессор Воробьев – основоположник нескольких научных школ в ТПИ: физики диэлектриков, электронных ускорителей и ряда новых научных направлений. Под его руководством в ТПИ в 1947 году был создан первый отечественный электронный ускоритель – бетатрон, применяемый в медицине и промышленности. Четыре научно-

А.А. Воробьев исследовательских института: Ядерной физики, Высоких напряжений, Автоматики и электромеханики, Интроскопии, организованные при

ТПИ благодаря его инициативе и энергии, создали Томскому политехническому славу крупного научного центра. В I960 году построен учебный атомный реактор. Запушенный в 1959 году циклотрон был и остается единственным ускорителем подобного типа в Западной и Восточной Сибири. С 1965 года в НИИ ЯФ действует один из крупнейших в стране синхротронов«Сириус».

9

1.2.Развитие и реорганизация вуза

В1925 г. Томский технологический институт императора Николая II был переименован в Сибирский технологический институт им. Ф.Э. Дзержинского (СТИ).

Впервые годы Советской власти в стране остро встал кадровый вопрос. Последствия Гражданской войны, последовавшие затем репрессии «старой» интеллигенции привели к острой нехватке специалистов для народного хозяйства. Чтобы ускорить подготовку пролетарских кадров для начавшейся индустриализации, правительство в апреле 1930 года решило реорганизовать имевшиеся в стране вузы в узкопрофильные, отраслевые и сократить сроки подготовки инженеров. Это коснулось практически всех технических вузов страны, в том числе и Томского Сибирский технологический институт. Так, на основании приказа ВСНХ СССР № 1381 от 18 мая 1930 года, был издан приказ уполномоченного Сибкрайсовнархоза по реорганизации СТИ и создании новых институтов в Новокузнецке, Иркутске, Томске, Красноярске, Новосибирске. В результате этих мер на базе СТИ (ТПУ) было создано 11 отраслевых вузов. Сибирский технологический институт как вуз был ликвидирован, но уже в 1934 году Постановлением СНК

СССР от 11 января три вуза, выделившиеся из СТИ и находившиеся в Томске – Химико-технологический, Машиностроительный и Горный, вновь былиобъединенывединый– Томскийиндустриальныйинститут(ТИИ).

В1935 году институту присвоено имя Томского индустриального института им. С.М. Кирова, а в 1944 г. – Томского политехнического института.

В50-60-е годы Томский политехнический вновь стал донором для создания новых вузов: в Томске – ТИАСУРа, Красноярске – Лесотехнического, Новосибирске – Института водного транспорта и т. д. Этот процесс происходит и в настоящее время. Так в 90-е годы на базе ТПУ создана Северская государственная технологическая академия – ныне .

Ученые Томского политехнического: физики, химики, геологи, горняки, энергетики внесли существенный вклад в становление и развитие академической науки и научно-исследовательских институтов в Сибири.

Первый научно-исследовательский институт в Сибири «Институт исследования Сибири» был открыт 1918 году по инициативе профессоров ТТИ М.А. Усова и Б.П. Вейнберга, назначенного первым его директором. Институт проработал до 1919 г., затем был ликвидирован органами Советской власти.

В1923 г. профессором Б.П. Вейнбергом при ТТИ был организован научно-исследовательский институт прикладной физики. В октябре 1928 г. Постановлением СНК РСФСР № 88 НИИ прикладной физики реорганизован в Сибирский физико-технический институт (СФТИ).

10