记我国电力电子及电气传动专家、冶金自动化研究设计院总工程师李崇坚博士
李崇坚
1952年出生,现任冶金自动化研究设计院总工程师,教授高级工程师。1975年毕业于清华大学电机系,1983年获工业自动化硕士学位,1993年获清华大学工学博士学位。长期从事电力电子及电气传动学科的科学研究和工程实践,特别对大功率交交变频同步电机调速技术有较深的造诣。承担国家重大基础性研究“攀登计划”,国家863计划,国家重大技术攻关等许多项目。对我国轧机传动大功率交交变频调速技术的发展作出杰出贡献。曾多次获得国家和省部级科技进步奖,1998年评为“国家级突出贡献中青年专家”。获得“国家杰出青年科学基金”支持。现任清华大学、浙江大学、北京科技大学等院校兼职教授,中国电工技术学会常务理事,中国自动化学会电气自动化委员会副主任,培养博士和项士生多名,发表论文100余篇。
李崇坚是我国电力电子及电气传动专家,长期以来,一直从事大功率交流调速技术的理论研究及工程实践,是我国最早涉足大功率交流电机变频调速技术的研究者之一,对我国大功率交流电机调速技术的发展和国产化装备的研制做出了重要贡献。他在完成国家重大技术攻关项目的过程中,丰富并完善了大功率交流调速理论,形成了自主创新的核心技术;解决了大功率交流调速装备的关键技术,推动国产交流调速装备步入国际先进行列;立足工程,取得了广泛的经济效益和社会效益;1996年他代表电工学科第一次获得“国家杰出青年科学基金”,由他负责的科研项目曾四次获得国家科技进步奖,十次获得省部级科技进步奖,2008年他获得了中国工程院颁发的“光华工程科技奖”。
科技攻关 勇于实践 多项第一填补空白
交交变频调速技术作为一种先进的传动控制技术,广泛应用于轧钢机、矿井提升机等大容量低速运转的生产机械,取代传统的直流调速将产生显著的经济效益,国内外钢铁及煤炭行业已陆续采用并推广这一技术。由于该系统复杂,装备容量大,涉及到电力电子、自动控制和电机等多个不同的学科,所以长期以来被少数国外公司垄断,我国大容量交流调速传动装备最初只能依赖进口。
针对国际上同步电机磁场定向控制尤其是阻尼绕组理论存在的模糊认识,他研究了引进电机存在横轴阻尼电流通路设置不合理的问题,指出阻尼绕组可以抵消动态过程的电枢反应,稳定磁链、提供动态转矩,改善系统的控制特性,据此改进了电机设计,带动了国产变频同步电机的研制。特别是提出了同步电机阻尼磁链定向控制理论。指出阻尼磁链定向的抗扰动性更强并易于观测,提高了系统动态性能,适合于轧机传动应用。据此研制了同步电机阻尼磁链定向控制系统。提出了同步电机转子初始定位技术及该定向控制系统工程调整原理与方法,替代了国际惯用的电机模拟器调试,调整精确,易于操作,获发明专*。
1993年他研制成功我国第一台2500KW大功率交交变频同步电机调速系统。研制了国产4000V大功率晶闸管,1650V国际标准交交变频装置和阻尼磁链定向控制系统,应用于包钢轨梁轧机传动,提高能效30%,填补了国内空白。
1997年他主持研制国产第一套大型热连轧机交流传动系统。建立了交交变频同步电机调速系统的仿真平台,解决了多套交交变频对电网无功冲击及谐波计算与治理的难题。针对轧机传动扭振现象,研制了抗扰动鲁棒性负荷观测器,从而解决了轧机传动机电振动问题。采用576支国产大功率晶闸管研制了8台10800KW大功率交交变频装置并研制了热连轧机全数字调速控制系统。建立了自主知识产权的交交变频调速系统工程设计与调试方法。2000年3月在攀钢热连轧厂投入生产,各项技术性能指标达到国际先进水平,使产量提高50%,节约工程投资2877万元,当年新增效益 1.17亿。
他进一步把交交变频技术推广到煤炭行业,承担淮南矿井提升机传动工程,攻克了双机拖动、系统冗余、高安全性等难题,研制成功我国第一套6000KW大型矿井提升机交流调速系统,实现当年提煤507万吨,年获益达10亿元。
在交交变频国产样板的基础上,将其产品化、标准化,形成产业并大规模推广应用。向包钢、攀钢、武钢、鞍钢、淮北矿等30多家企业推广交交变频调速系统达270套,总装机容量2000兆瓦,提高了企业的装备水平,节能30%以上。使国产交交变频装备替代进口超过70%,降低投资1/2,扭转了大容量交流调速装备长期依赖进口的局面。
近期,在国家863计划支持下,他紧紧把握国际大功率电力电子技术的发展趋势,首次采用新型电力电子器件IGCT研制了7500KW大功率交直交变频器,在IGCT器件应用与电路拓扑理论,三电平PWM控制理论与实现,IGCT变流器保护机理与设计方法,IGCT功率模块的结构设计,水冷散热结构和绝缘技术,高压变流器试验标准与工程实验方法等方面有重大的技术突破,获得发明专*,形成了自主知识产权,填补了国内空白,达到国际先进水平。
谦逊务实 孜孜追求 崇高品质堪称楷模
每当谈到这些成绩和荣誉时,他总是说:“今天交流电机变频调速在各个领域广泛推广应用,是许许多多前辈、学者近30年努力的结果,我作为工程技术人员只是做了一些工程实践。用自主知识产权的国产化装备取代国外装备,让中国的技术装备占领国内外市场,是成千上万的中国科技工作者最大的梦想。交交变频技术的研发成功,是自动化院全体员工和科研人员几十年不懈努力的结果,是一个产学研科研团队精诚合作的结晶,是许许多多关心这一事业的领导、学者、企业家和工程技术人员大力支持的结果,也是这一研究领域一代又一代科技工作者梦想的实现,这些荣誉是属于他们的。”
但同时,李崇坚从不沉湎于已有的成绩,作为我国电力电子及电气传动学科专家,他积极参与国家电力电子及电气传动技术和产业发展规划。他参与制定了国家十大节能工程--电机系统节能工程发展规划,编写了《中国电机系统能源效率与市场潜力分析》。2006年他与国内多名专家共同向国家提出“关于发展电力电子应用基础关键技术的请示报告”,参与并组织策划国家“十一五”电力电子技术发展规