【編者按】今年84歲高齡的劉宗富教授應(yīng)該是我國(guó)變頻傳動(dòng)領(lǐng)域最年長(zhǎng)的專家之一,被尊稱為“電機(jī)大老爺”和“電機(jī)活神仙”。這位高個(gè)老人卻十分低調(diào),當(dāng)記者說(shuō)明拜訪來(lái)意時(shí),他很謙虛地說(shuō)自己只是做了本職工作,要多宣傳年輕的專家。往年還聲如洪鐘、行動(dòng)剛健的劉老今年由于受疾病影響,狀態(tài)大不如前,但他依然和記者交流了一個(gè)多小時(shí),最后由于考慮到“變頻英雄譜”這個(gè)欄目能起到推動(dòng)業(yè)界發(fā)展的作用,他毅然委托東北大學(xué)彭鴻才教授和滿永奎教授兩位老師幫助整理相關(guān)材料。據(jù)彭教授介紹,劉老曾經(jīng)是學(xué)校的足球隊(duì)長(zhǎng)和籃球隊(duì)長(zhǎng),一生剛毅,光明磊落,典型的北方漢子。雖然近期受疾病影響,但他依然關(guān)注國(guó)內(nèi)變頻傳動(dòng)領(lǐng)域發(fā)展,參加力所能及的活動(dòng),并繼續(xù)指導(dǎo)學(xué)生的科研工作。滿教授更是在百忙之中積極搜集相關(guān)資料,生怕耽擱了出刊的時(shí)間,其認(rèn)真細(xì)致的工作作風(fēng)讓記者欽佩有加。在此,對(duì)于以上三位教授表示衷心感謝!
個(gè)人簡(jiǎn)歷
劉宗富,男,1925年1月生,河南省濟(jì)源縣人。1950年畢業(yè)于同濟(jì)大學(xué)電機(jī)工程系,同年到東北大學(xué)任助教,同時(shí)跟蘇聯(lián)專家攻讀副博士學(xué)位,1956年升為講師,1978年為副教授,1983年任教授。劉宗富老師長(zhǎng)期從事電機(jī)及其控制的教學(xué)和研究工作,發(fā)表論文100余篇,指導(dǎo)畢業(yè)的博士研究生和碩士研究生40余名,編寫有《電機(jī)學(xué)》,《電力拖動(dòng)基礎(chǔ)》,《近代交流調(diào)速》和《現(xiàn)代電力電子器件與交流傳動(dòng)》等高校教學(xué)用書,主審有《通用變頻器及其應(yīng)用》,《同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)》和《交流步進(jìn)拖動(dòng)系統(tǒng)》等新技術(shù)從書。和英國(guó)謝菲爾德大學(xué)進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)10年科研合作,派出研究學(xué)者并親自到謝菲爾德大學(xué)進(jìn)行訪問(wèn)及召開學(xué)術(shù)講座。
他長(zhǎng)期從事學(xué)會(huì)工作,曾任中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)電氣自動(dòng)化專業(yè)委員會(huì)委員、電氣傳動(dòng)組組長(zhǎng),中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)電氣節(jié)能專業(yè)委員會(huì)副主任委員,中國(guó)交流電機(jī)調(diào)速傳動(dòng)會(huì)議學(xué)術(shù)委員會(huì)委員,遼寧省電力電子學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)。還積極獻(xiàn)身于交流電機(jī)變頻調(diào)速的推廣與應(yīng)用,在承德鋼鐵公司、茂名石化公司等企業(yè)的節(jié)能降耗和電氣傳動(dòng)更新?lián)Q代中做出了重大貢獻(xiàn)。
他的座右銘是“語(yǔ)不驚人死不休”。他醉心于高新技術(shù)的通俗化,從物理概念出發(fā)建立了工程人員便于接受的交流電機(jī)數(shù)學(xué)模型,用工程語(yǔ)言去宣講矢量控制理論,受到普遍歡迎。他用轉(zhuǎn)矩星和步進(jìn)磁場(chǎng)理論去研究由電力電子器件供電的各種電機(jī),創(chuàng)立了交流步進(jìn)拖動(dòng)系統(tǒng)的理論體系,研制成功同步機(jī)電齒輪,煤粉倉(cāng)物料探測(cè)儀,幅向磁路混合式步進(jìn)機(jī),直接傳動(dòng)的機(jī)電一體化攪拌機(jī)和永磁齒輪。領(lǐng)導(dǎo)研制生產(chǎn)了我國(guó)第一批變頻器,“JJBI型大功率晶體管交流調(diào)速變頻電源”獲1988年遼寧省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)和沈陽(yáng)市1989年科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
我的回顧
——東北大學(xué) 劉宗富
從1950年畢業(yè)至今已58年,幾十年來(lái)能在電機(jī)及其控制行業(yè)做一些工作,應(yīng)該感謝我們國(guó)家相對(duì)穩(wěn)定的形勢(shì),特別還趕上了改革開放的大好時(shí)機(jī)。
1950年從同濟(jì)大學(xué)畢業(yè)后,我來(lái)到東北大學(xué)任助教,開始從事科研及教學(xué)工作。當(dāng)時(shí)國(guó)民經(jīng)濟(jì)處于剛開始恢復(fù)和發(fā)展階段,蘇聯(lián)專家在中國(guó)起到重要的作用。1956年我?guī)煆囊晃惶K聯(lián)專家攻讀副博士學(xué)位,那時(shí)做的是關(guān)于同步電機(jī)激磁調(diào)節(jié)的研究,當(dāng)年還幫助鞍鋼完成了大型同步電機(jī)激磁自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的一系列計(jì)算。
1957年蘇聯(lián)專家開始撤走,國(guó)內(nèi)研究專家開始自行設(shè)計(jì)。當(dāng)時(shí)從事電機(jī)調(diào)速控制研究的最大限制是半導(dǎo)體器件。最開始研究設(shè)計(jì)變頻器采用的器件是引燃管,其缺點(diǎn)是持續(xù)性差、容量小、穩(wěn)定性差。后來(lái)還研究機(jī)械式變頻器等。進(jìn)入60年代,隨著國(guó)產(chǎn)晶閘管的誕生,變頻調(diào)速進(jìn)入電力電子時(shí)代,大家從頭摸起,從分離元件到集成電路,從小功率裝置到大功率裝置,雖然經(jīng)過(guò)許多挫折和失敗,但是卻奠定了我在電力電子方面的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
上世紀(jì)80年代初,我國(guó)改革開放開始,國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)開始被引入國(guó)內(nèi),各高校也開始接觸先進(jìn)的變頻技術(shù)。西門子的交交變頻技術(shù)是世界領(lǐng)先技術(shù),鞍鋼在1980年引進(jìn)了西門子的一套交流變頻調(diào)速系統(tǒng),但是在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)重大事故。鞍鋼迅速召集國(guó)內(nèi)變頻領(lǐng)域的專家進(jìn)行討論研究。基于電機(jī)驅(qū)動(dòng)理論,我綜合分析了事故原因,提出正確解決“扭振”問(wèn)題是處理事故的關(guān)鍵。在此基礎(chǔ)上,通過(guò)加速度最優(yōu)控制、硬軟特性最佳配合等研究及實(shí)驗(yàn),終于使問(wèn)題得到解決。1994年,承德鋼鐵公司煉鋼廠出現(xiàn)嚴(yán)重生產(chǎn)事故,三套20噸轉(zhuǎn)爐直流拖動(dòng)系統(tǒng)37面控制柜全部燒毀致使兩萬(wàn)人的鋼鐵公司全面停產(chǎn)。我來(lái)到現(xiàn)場(chǎng),經(jīng)過(guò)詳細(xì)的方案制定、研究與確定,建議公司將20噸轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)和氧槍升降原有的直流調(diào)速系統(tǒng)全部改為交流變頻調(diào)速拖動(dòng)。公司經(jīng)理很快確定了我的方案。從供貨到安裝、調(diào)試、經(jīng)過(guò)13天,三臺(tái)轉(zhuǎn)爐全部正常投入生產(chǎn)。這是我國(guó)20噸轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)和氧槍升降第一次采用變頻調(diào)速,產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益,在當(dāng)時(shí)的情況下,如果仍然采用直流調(diào)速,僅設(shè)備調(diào)試一項(xiàng)就需至少四個(gè)月。經(jīng)過(guò)多年的生產(chǎn)應(yīng)用,該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠,技術(shù)指標(biāo)完全滿足工藝要求。該系統(tǒng)1995年通過(guò)機(jī)械工業(yè)部鑒定,并被河北省評(píng)為技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
與此同時(shí),國(guó)內(nèi)研究學(xué)者在學(xué)術(shù)上的研究也空前繁榮。我很高興能在長(zhǎng)期的學(xué)術(shù)活動(dòng)中,與我們的同仁一道為我國(guó)的交流傳動(dòng)事業(yè)的發(fā)展做了點(diǎn)工作。即使現(xiàn)在我退休多年,仍然很高興和我的學(xué)生探討問(wèn)題,我以此為快樂(lè)。
學(xué)生心中的劉老師
劉宗富老師自1950年開始就任教于東北大學(xué),是電氣傳動(dòng)領(lǐng)域的著名教授和我國(guó)現(xiàn)代交流傳動(dòng)領(lǐng)域的先行者,著有多部教材與專著,其中《電機(jī)學(xué)》、《近代交流調(diào)速》等教材被廣泛作為高等院校的教學(xué)用書。
劉老師在學(xué)術(shù)上的造詣深厚,知識(shí)淵博。在幾十年的研究與教學(xué)中,不斷創(chuàng)新,提出新理論,在理論研究上達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。他提出的馬鞍形電流形成圓旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的理論,對(duì)傳統(tǒng)的交流電機(jī)理論是一個(gè)突破,在當(dāng)時(shí)可控硅整流器可靠的大量應(yīng)用,而可關(guān)斷器件逆變器還沒有普及的歷史時(shí)期,這一理論對(duì)于大容量的交流傳動(dòng)是一個(gè)嶄新而有實(shí)際意義的創(chuàng)新,受到很多國(guó)際上著名教授的肯定。
劉老師提出的電勢(shì)星、轉(zhuǎn)矩星在步進(jìn)系統(tǒng)中的應(yīng)用形成了完整的電機(jī)的分析、設(shè)計(jì)及控制的理論。采用這一完整的理論對(duì)市場(chǎng)上廣為流行的軸向磁路的兩相混合式步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行透徹分析,提出了具有幅向磁路的兩相混合式步進(jìn)電機(jī),從而,使相同轉(zhuǎn)子體積的混合式步進(jìn)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩提高了14%。新型的具有幅向磁路的兩相混合式步進(jìn)電機(jī)獲得了國(guó)家專利,并且與英國(guó)謝菲爾德大學(xué)的國(guó)際著名教授David Howe進(jìn)行了長(zhǎng)期合作,保送年輕教師到英國(guó)與David Howe 教授聯(lián)合研究,發(fā)表多篇國(guó)際學(xué)術(shù)論文。
劉老師提出的大角度步進(jìn)電機(jī)和直流步進(jìn)電機(jī)的控制理論指導(dǎo)我們完成了多項(xiàng)橫向科研任務(wù)和申請(qǐng)了國(guó)家自然科學(xué)基金。
針對(duì)通常的輸入三相互差120°的正弦電流形成圓旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的理論,劉老師提出線電壓脈寬調(diào)制(LVPWM)方法,它比SVPWM方法具有更好的圓旋轉(zhuǎn)電壓軌跡,更好的控制效果。
作為劉宗富老師的學(xué)生,我們感到非常榮幸。劉老師淵博的知識(shí)、精湛的理論、豐富的經(jīng)驗(yàn)、廣闊的視野、創(chuàng)新的理念,所有這些,使我們幾代學(xué)生受益匪淺。如今,盡管劉老師年近90,我們還經(jīng)常與劉老師討論學(xué)術(shù)問(wèn)題,去年還在他的指導(dǎo)下申請(qǐng)了無(wú)接觸式磁性齒輪的國(guó)家發(fā)明專利,近幾年在他指導(dǎo)下研制開發(fā)的高壓變頻器已經(jīng)在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用一百余臺(tái)。
學(xué)生們敬佩他不僅理論精湛,經(jīng)驗(yàn)豐富,而且十分樂(lè)意和學(xué)生共同探討知識(shí)。學(xué)生們一次次帶著問(wèn)題走進(jìn)劉老師住處或辦公室,不管是各種電力電子變換技術(shù),還是各種電機(jī)控制技術(shù)方面,劉老師都有深刻的獨(dú)到的理解,學(xué)生們也都能得到一次次圓滿的解答和快樂(lè)的交流。幾十年來(lái),我們一直獲益于劉老師的豐富的理論體系和研究問(wèn)題的創(chuàng)新思路。
劉老師長(zhǎng)期從事學(xué)會(huì)工作,在多個(gè)學(xué)術(shù)組織中兼職,作為中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)電氣自動(dòng)化專業(yè)委員會(huì)電氣傳動(dòng)組組長(zhǎng),多次主辦了全國(guó)性的學(xué)術(shù)會(huì)議,與全國(guó)學(xué)術(shù)界同行一道,對(duì)我國(guó)的交流變頻調(diào)速事業(yè)的發(fā)展,起到極大的推動(dòng)作用,受到全國(guó)學(xué)術(shù)界的尊敬與好評(píng)。
劉老師在指導(dǎo)鞍鋼、承鋼等企業(yè)的技術(shù)革新與設(shè)備改造時(shí)的遠(yuǎn)見卓識(shí),創(chuàng)新與大膽給我們留下了抹不掉的印象。
總之,劉老師理論上的豐碩成果,學(xué)術(shù)上的個(gè)人魅力,生活上的寬宏大量,會(huì)影響到我們學(xué)生的一生。 |