記我國電力電子及電氣傳動專家、冶金自動化研究設(shè)計院總工程師李崇堅博士
李崇堅
1952年出生,現(xiàn)任冶金自動化研究設(shè)計院總工程師,教授高級工程師。1975年畢業(yè)于清華大學(xué)電機(jī)系,1983年獲工業(yè)自動化碩士學(xué)位,1993年獲清華大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位。長期從事電力電子及電氣傳動學(xué)科的科學(xué)研究和工程實踐,特別對大功率交交變頻同步電機(jī)調(diào)速技術(shù)有較深的造詣。承擔(dān)國家重大基礎(chǔ)性研究“攀登計劃”,國家863計劃,國家重大技術(shù)攻關(guān)等許多項目。對我國軋機(jī)傳動大功率交交變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展作出杰出貢獻(xiàn)。曾多次獲得國家和省部級科技進(jìn)步獎,1998年評為“國家級突出貢獻(xiàn)中青年專家”。獲得“國家杰出青年科學(xué)基金”支持。現(xiàn)任清華大學(xué)、浙江大學(xué)、北京科技大學(xué)等院校兼職教授,中國電工技術(shù)學(xué)會常務(wù)理事,中國自動化學(xué)會電氣自動化委員會副主任,培養(yǎng)博士和項士生多名,發(fā)表論文100余篇。
李崇堅是我國電力電子及電氣傳動專家,長期以來,一直從事大功率交流調(diào)速技術(shù)的理論研究及工程實踐,是我國最早涉足大功率交流電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)的研究者之一,對我國大功率交流電機(jī)調(diào)速技術(shù)的發(fā)展和國產(chǎn)化裝備的研制做出了重要貢獻(xiàn)。他在完成國家重大技術(shù)攻關(guān)項目的過程中,豐富并完善了大功率交流調(diào)速理論,形成了自主創(chuàng)新的核心技術(shù);解決了大功率交流調(diào)速裝備的關(guān)鍵技術(shù),推動國產(chǎn)交流調(diào)速裝備步入國際先進(jìn)行列;立足工程,取得了廣泛的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益;1996年他代表電工學(xué)科第一次獲得“國家杰出青年科學(xué)基金”,由他負(fù)責(zé)的科研項目曾四次獲得國家科技進(jìn)步獎,十次獲得省部級科技進(jìn)步獎,2008年他獲得了中國工程院頒發(fā)的“光華工程科技獎”。
科技攻關(guān) 勇于實踐 多項第一填補(bǔ)空白
交交變頻調(diào)速技術(shù)作為一種先進(jìn)的傳動控制技術(shù),廣泛應(yīng)用于軋鋼機(jī)、礦井提升機(jī)等大容量低速運(yùn)轉(zhuǎn)的生產(chǎn)機(jī)械,取代傳統(tǒng)的直流調(diào)速將產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益,國內(nèi)外鋼鐵及煤炭行業(yè)已陸續(xù)采用并推廣這一技術(shù)。由于該系統(tǒng)復(fù)雜,裝備容量大,涉及到電力電子、自動控制和電機(jī)等多個不同的學(xué)科,所以長期以來被少數(shù)國外公司壟斷,我國大容量交流調(diào)速傳動裝備最初只能依賴進(jìn)口。
針對國際上同步電機(jī)磁場定向控制尤其是阻尼繞組理論存在的模糊認(rèn)識,他研究了引進(jìn)電機(jī)存在橫軸阻尼電流通路設(shè)置不合理的問題,指出阻尼繞組可以抵消動態(tài)過程的電樞反應(yīng),穩(wěn)定磁鏈、提供動態(tài)轉(zhuǎn)矩,改善系統(tǒng)的控制特性,據(jù)此改進(jìn)了電機(jī)設(shè)計,帶動了國產(chǎn)變頻同步電機(jī)的研制。特別是提出了同步電機(jī)阻尼磁鏈定向控制理論。指出阻尼磁鏈定向的抗擾動性更強(qiáng)并易于觀測,提高了系統(tǒng)動態(tài)性能,適合于軋機(jī)傳動應(yīng)用。據(jù)此研制了同步電機(jī)阻尼磁鏈定向控制系統(tǒng)。提出了同步電機(jī)轉(zhuǎn)子初始定位技術(shù)及該定向控制系統(tǒng)工程調(diào)整原理與方法,替代了國際慣用的電機(jī)模擬器調(diào)試,調(diào)整精確,易于操作,獲發(fā)明專*。
1993年他研制成功我國第一臺2500KW大功率交交變頻同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。研制了國產(chǎn)4000V大功率晶閘管,1650V國際標(biāo)準(zhǔn)交交變頻裝置和阻尼磁鏈定向控制系統(tǒng),應(yīng)用于包鋼軌梁軋機(jī)傳動,提高能效30%,填補(bǔ)了國內(nèi)空白。
1997年他主持研制國產(chǎn)第一套大型熱連軋機(jī)交流傳動系統(tǒng)。建立了交交變頻同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的仿真平臺,解決了多套交交變頻對電網(wǎng)無功沖擊及諧波計算與治理的難題。針對軋機(jī)傳動扭振現(xiàn)象,研制了抗擾動魯棒性負(fù)荷觀測器,從而解決了軋機(jī)傳動機(jī)電振動問題。采用576支國產(chǎn)大功率晶閘管研制了8臺10800KW大功率交交變頻裝置并研制了熱連軋機(jī)全數(shù)字調(diào)速控制系統(tǒng)。建立了自主知識產(chǎn)權(quán)的交交變頻調(diào)速系統(tǒng)工程設(shè)計與調(diào)試方法。2000年3月在攀鋼熱連軋廠投入生產(chǎn),各項技術(shù)性能指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平,使產(chǎn)量提高50%,節(jié)約工程投資2877萬元,當(dāng)年新增效益 1.17億。
他進(jìn)一步把交交變頻技術(shù)推廣到煤炭行業(yè),承擔(dān)淮南礦井提升機(jī)傳動工程,攻克了雙機(jī)拖動、系統(tǒng)冗余、高安全性等難題,研制成功我國第一套6000KW大型礦井提升機(jī)交流調(diào)速系統(tǒng),實現(xiàn)當(dāng)年提煤507萬噸,年獲益達(dá)10億元。
在交交變頻國產(chǎn)樣板的基礎(chǔ)上,將其產(chǎn)品化、標(biāo)準(zhǔn)化,形成產(chǎn)業(yè)并大規(guī)模推廣應(yīng)用。向包鋼、攀鋼、武鋼、鞍鋼、淮北礦等30多家企業(yè)推廣交交變頻調(diào)速系統(tǒng)達(dá)270套,總裝機(jī)容量2000兆瓦,提高了企業(yè)的裝備水平,節(jié)能30%以上。使國產(chǎn)交交變頻裝備替代進(jìn)口超過70%,降低投資1/2,扭轉(zhuǎn)了大容量交流調(diào)速裝備長期依賴進(jìn)口的局面。
近期,在國家863計劃支持下,他緊緊把握國際大功率電力電子技術(shù)的發(fā)展趨勢,首次采用新型電力電子器件IGCT研制了7500KW大功率交直交變頻器,在IGCT器件應(yīng)用與電路拓?fù)淅碚摚娖絇WM控制理論與實現(xiàn),IGCT變流器保護(hù)機(jī)理與設(shè)計方法,IGCT功率模塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計,水冷散熱結(jié)構(gòu)和絕緣技術(shù),高壓變流器試驗標(biāo)準(zhǔn)與工程實驗方法等方面有重大的技術(shù)突破,獲得發(fā)明專*,形成了自主知識產(chǎn)權(quán),填補(bǔ)了國內(nèi)空白,達(dá)到國際先進(jìn)水平。
謙遜務(wù)實 孜孜追求 崇高品質(zhì)堪稱楷模
每當(dāng)談到這些成績和榮譽(yù)時,他總是說:“今天交流電機(jī)變頻調(diào)速在各個領(lǐng)域廣泛推廣應(yīng)用,是許許多多前輩、學(xué)者近30年努力的結(jié)果,我作為工程技術(shù)人員只是做了一些工程實踐。用自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)化裝備取代國外裝備,讓中國的技術(shù)裝備占領(lǐng)國內(nèi)外市場,是成千上萬的中國科技工作者最大的夢想。交交變頻技術(shù)的研發(fā)成功,是自動化院全體員工和科研人員幾十年不懈努力的結(jié)果,是一個產(chǎn)學(xué)研科研團(tuán)隊精誠合作的結(jié)晶,是許許多多關(guān)心這一事業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)、學(xué)者、企業(yè)家和工程技術(shù)人員大力支持的結(jié)果,也是這一研究領(lǐng)域一代又一代科技工作者夢想的實現(xiàn),這些榮譽(yù)是屬于他們的。”
但同時,李崇堅從不沉湎于已有的成績,作為我國電力電子及電氣傳動學(xué)科專家,他積極參與國家電力電子及電氣傳動技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃。他參與制定了國家十大節(jié)能工程--電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能工程發(fā)展規(guī)劃,編寫了《中國電機(jī)系統(tǒng)能源效率與市場潛力分析》。2006年他與國內(nèi)多名專家共同向國家提出“關(guān)于發(fā)展電力電子應(yīng)用基礎(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)的請示報告”,參與并組織策劃國家“十一五”電力電子技術(shù)發(fā)展規(guī)