Учебно-научный центр «Высокочастотная электротехника»

УНЦ ВЧЭТ образован в 2007 году на базе Межотраслевой лаборатории «Современные электротехнологии» (МОЛ СЭТ), как учебно-научное подразделение факультета электротехники и автоматики

Научный руководитель и директор УНЦ ВЧЭТ д.т.н. Дзлиев Сослан Владимирович, профессор кафедры электротехнологической и преобразовательной техники (ЭТПТ) СПбГЭТУ.

В состав УНЦ ВЧЭТ входят две лаборатории:

• МОЛ СЭТ – межотраслевая лаборатория «Современные электротехнологии» (образована в 2000 году);
• УНЛ ВЭОМ – учебно-научная лаборатория «Высокочастотная силовая электроника и электромагнитная обработка материалов» (образована в 2007 году).

УНЦ ВЧЭТ ведет работу по следующим направлениям:

• выполняет научно-исследовательские работы в рамках научной школы «Высокочастотная электротермия» ;
• проводит подготовку аспирантов по специальностям 05.09.03 – Электротехнические комплексы и системы, 05.09.10 – Электротехнология, 05.09.12 – Силовая электроника;
• обеспечивает с 2008 года в полном объеме три дисциплины магистерской программы ФЭА по направлению «Электротехнические и электромеханические комплексы и электротехнологии» (ЭЭЭ) (профиль Электротехнология) (разработка УМК, чтение лекций, проведение практических и лабораторных занятий на оборудовании УНЛ ВЭОМ, приобретенном в рамках ИОП в 2007 году);
• обеспечивает проведение практик, выполнение НИР и выпускных работ бакалаврови магистров ФЭА и других факультетов СПбГЭТУ ;
• проводит секцию «Высокочастотная электротермия» ежегодной научной конференции профессорско-преподавательского состава СПбГЭТУ;
• проводит международные семинары и школы для молодых специалистов по направлению «Высокочастотная электротермия» с приглашением ведущих ученых;
• проводит занятия по повышению квалификации работников промышленности по направлению «Высокочастотная электротермия»;
• сотрудничает с ведущими промышленными предприятиями – стратегическими партнерами СПбГЭТУ (ООО «ИНТЕРМ», ФГУП «ВНИИТВЧ», ОАО «РИМР») с целью подготовки проблемно ориентированных выпускников и их трудоустройства по специальности.

Научно-педагогическая школа «Высокочастотная электротермия»

Научный руководитель заслуженный деятель науки и техники РФ, заслуженный профессор СПбГЭТУ Васильев А.С.

Тематика 2005-2010:

Теория воздействия электромагнитных и тепловых полей на вещество в различных агрегатных состояниях в широком диапазоне частот и удельных мощностей

Исследования:

• преломление электромагнитного поля высокой частоты на границе двух сред;
• оптимизация распределения механических остаточных напряжений;
• воздействия электромагнитного поля высокой концентрации на магнитную среду;
• взаимодействие электромагнитного поля с твердыми веществами, имеющими в стационарном состоянии кристаллический характер;
• взаимодействие электромагнитного поля с веществом, находящимся в двухагрегатном состоянии и на границе двух сред;
• устойчивость перекристаллизационных процессов в самоорганизующихся системах при взаимодействии электромагнитного поля переменного тока с веществом.

• поверхностное упрочнение машиностроительных деталей с оптимальным распределением механических остаточных напряжений;
• устойчивость прецизионных процессов плавки – кристаллизации тугоплавких и полупроводниковых материалов для электронной промышленности.

Дисциплина «Численные методы в теории электромагнитной обработки материалов»

Дисциплина направления «Электротехнические и электромеханические комплексы и электротехнологии», для студентов ФЭА (5 групп), второй семестр; лекторы проф. каф. ЭТПТ Демидович В.Б., доц. каф. ЭТПТ Чмиленко Ф.В.

1. Роль численного моделирования в теории и практике электромагнитной обработки материалов (ЭМОМ).
2. Математическое описание физических полей при ЭМОМ.
3. Численные методы конечных разностей (МКР) для расчета полей в устройствах ЭМОМ.
4. Численные методы конечных элементов (МКЭ) для расчетов полей в устройствах ЭМОМ.
5. Численные методы интегральных уравнений (МИУ) для расчетов полей в устройствах ЭМОМ.
6. Построение эффективных комбинированных моделей расчета ЭМ полей.
7. Численные методы решения систем линейных уравнений.
8. Принципы построения моделей сопряженных полей в устройствах ЭМОМ.
9. Традиционные методы оптимизации и генетический алгоритм .
10. Оптимальное управление систем ЭМОМ с распределенными параметрами.
11. Вычислительное материаловедение (моделирование фазовых превращений).

Дисциплина «Высокочастотная силовая электроника»

профиль «Электротехнология», направление «Электротехнические и электромеханические комплексы и электротехнологии», для студентов ФЭА (2 группы), третий семестр; лектор проф. каф. ЭТПТ Дзлиев С.В.

1. Высокочастотные силовые ключи.
2. Схемотехника высокочастотных ключевых преобразователей.
3. Коммутационные процессы в ключевых преобразователях.
4. Конструирование высокочастотных ключевых преобразователей.
5. Алгоритмы управления и защиты.
6. Схемы согласования Высокочастотных преобразователей с технологической нагрузкой.

Дисциплина «Технологии электромагнитной обработки материалов»

профиль «Электротехнология», направление «Электротехнические и электромеханические комплексы и электротехнологии», для студентов ФЭА (2 группы), третий семестр; лектор проф. каф. ТОЭ Гончаров В.Д.

1. Теоретические основы курса:

   Система уравнений Максвелла. Физический смысл уравнений. Граничные и начальные условия. Аналитические и численные способы решения уравнений. Примеры расчётов распределения ЭМ полей в реальных технических и технологических системах. Силовое и энергетическое воздействие ЭМ излучений на различные материалы и объекты.

2. Основы современных технологий:

   Физические основы высокочастотных электротехнологий. Индукционные методы обработки материалов. Высокочастотный нагрев диэлектрических атериалов. Плазменные и лазерные методы обработки материалов. Системы плазменного и лазерного раскроя материалов. Основы плазменно-вакуумной технологии.

3. Нанотехнология и наноматериалы:

   Свойства индивидуальных наночастиц. Металлические и молекулярные нанокластеры, полупроводниковые наночастицы. Методы синтеза (ВЧ индукционный нагрев, импульсные лазерные и химические методы). Углеродные наноструктуры. Кластеры. Нанотрубки. Физические свойства. Технологии получения. Применение. Объёмные наноструктурированные материалы. Структура. Методы синтеза. Физические свойства. Ферромагнетизм в наноструктурах. Влияние наноструктуированного материала на его магнитные свойства. Динамика наномагнитов. Ферромагнитные жидкости.