河北工业大学电气研究生培养方案

工业大学电气工程

学科专业攻读硕士学位研究生培养方案

一、培养目标

努力学习、掌握马列主义、思想和理论，坚持四项基本原则，牢固树立科学的世界观和方法论；热爱祖国，遵纪守法，品德优良；勤奋学习，刻苦钻研，勇于创新，努力掌握现代科学文化知识，成为思想道德素质、科学文化素质、身体心理素质全面发展的高层次人才。

具有电气工程学科坚实宽广的理论基础和系统深入的专门知识，全面深入了解电气工程学科有关研究领域的现状、发展方向。

具有独立从事电气工程学科的科学研究或解决工程术课题的能力。具有严谨的科学态度和工作作风。

至少掌握一门外国语，能熟练地阅读本学科的外文资料，具有一定的写作能力和学术交流的能力。

二、学制与学习年限

培养年限为二年半，其中课程学习时间为一年，学位论文工作时间为一年半。无特殊情况不允许延期。若需延期，本人必须提前五个月递交申请，经导师同意、所在学院主管院长审批后报研究生学院批准，并向学校交纳2000元培养费后，可延期半年。延期期间，停发该硕士生的普通奖学金。未被批准而逾期者，按结业处理。

本校定向培养的硕士生，若承担一定的教学和科研工作量，经教学和科研部门证明，可申请延期一年。

硕士生提前完成课程学习和学位论文工作，可以申请提前进行学位论文答辩。申请者需提前五个月写出书面申请，经导师同意、所在学院主管院长审批、报研究生学院批准后，可提前答辩和毕业。提前时间一般不得超过半年。

三、培养方式

硕士生的培养实行导师负责制，导师可指定讲师以上职称的教师作为副导师，协助导师指导硕士生的学习和科研实践。

硕士生的课程学习以听课、教师辅导与自主学习相结合的方式进行，科研能力的培养以参加科研课题的研究与撰写论文相结合的方式进行，鼓励硕士生积极参加国外的各种学术活动，在理论与应用研究上有创新和突破。

四、主要研究方向

电气工程学科是学校成立最早、师资力量最为雄厚的学科之一。目前共有硕士生导师45名，具有博士后流动站、电机与电器国家重点学科、电工理论与新技术省级重点学科、电磁场与电器可靠性省部共建重点实验室。青年教师全部具有硕士或博士学位。

1.电器可靠性及检测技术

电器产品的可靠性直接影响着电力系统的可靠性，因此电器产品的可靠性研究与应用工作已成为国外电器生产厂及研究部门的一项重要工作。本研究方向的主要容为研究电器产品的可靠性特征量以及可靠性特征量的统计方法，电器产品的可靠性试验方法以及可靠性抽样理论及试验验证方案，制订典型产品的可靠性试验方法及试验标

准，研制贯彻产品标准的功能完善、技术先进、通用性强的继电器、接触器可靠性试验装置，在小型断路器、漏电开关等手动电器进行试验时，实现断路器和剩余电流动作保护器（漏电开关）等典型手动电器产品试验的自动控制与测试。在电器检测技术方面，实现电器试验参数的实时测量、分析和在线显示，将高帧频CCD用于电器电弧图象的动态拍摄；研制低压电器在线计算机综合测试系统，系统应具备测试数据准确高速、无人为误差、数据可长期保存、更接近实际应用等功能。

2.工程电磁场与磁技术

本方向主要研究容包括：工程电磁场的数值分析方法，如有限元法、无单元法等数值方法在电磁场分析中的应用；电磁场与其它物理场耦合问题的求解，如电磁场与温度场的耦合、电磁场与应力场的耦合等问题的求解；电气设备中的涡流和磁滞损耗分析；永磁特性及其应用，如永磁产品的电磁性能分析及设计；各种新型磁性材料及其应用，如磁致伸缩材料及其应用研究、磁性液体特性及其应用研究；新型磁技术及其应用研究，如无接触能量传输理论及实验研究、电磁声发射等无损探伤技术的理论与实验研究。

3．电子电器

随着电器技术的发展，电子技术、计算机技术渗入到电器领域，和传统电器相结合，形成了电子电器，并发展成智能电器。研究智能化电器的新原理、新技术，如无弧分断技术、漏电动作无死区技术、过载保护新算法等。主要研究以下容：

a)研究新型接触器技术，进行无弧技术的理论研究，研究抑制涌流的理论与方

法，提高接触器的电寿命，并开展特殊用途的接触器的智能化技术的研究，

如电容用接触器等的研究。

b)研究过流保护的新算法，适用变动负载的保护，开展电机的软启动技术、变

频调速技术等的研究，特别是研究智能算法。

c)研究漏电保护技术，研究漏电动作死区技术和漏电自适应保护技术，研究特

殊电网的漏电保护原理，研究脉动直流、平滑直流的漏电保护技术，重点研

究漏电保护的算法。

d)研究继电保护技术，研究电力系统的距离保护技术、差动保护技术、断路器

的自动重合闸技术等。

4.电磁冶金技术与全局优化设计

本研究方向主要从事电磁场与冶金工程学科交叉研究、全局优化方法研究及其应用于电磁装置优化设计。以电气工程电磁场数值分析方法为基础，求解电磁冶金问题中的涡流场，进而获得感应加热中的温度分布，如纵向磁通感应加热、横向磁通感应加热和行波感应加热，以及电磁连铸中的电磁力。研究全局优化方法，如模拟退火法、遗传算法、神经网络和支持向量机等等，以及这些方法的改进，并应用于工程电磁场优化设计，从而确定电磁装置的结构参数和源参数等，完成研究的工程应用。

5. 电器电接触研究

电接触学科是50年代发展起来的一门新学科，随着原子能、电子技术、空间技

术的发展，出现了许多新的电接触现象。在现代的电系统中，由于系统的规模和复杂程度俞来俞高，电接触与系统可靠性之间的也就尖锐地暴露出来，因此，世界各发达国家开始重视电接触现象的研究。

该研究方向的研究容包括：建立考虑膜电阻的接触电阻的数学模型，并采用有限元方法进行求解，对使用于不同条件下的由各种材料制成的触点在开、合操作过程中反映出来的接触电阻变化情况进行了比较和分析，最终提出了接触电阻的变化规律；对大量的电器产品进行可靠性试验及信息反馈相结合的方法获得失效样品，采用触点表面分析实验与理论分析相结合的方法分析继电器和接触器的失效机理，通过失效机理研究找出产品失效的在原因，如采用扫描电镜、光电子能谱仪、俄歇能谱仪等对失效触头进行失效分析，以便找出失效的原因，为改进产品的设计、制造乃至使用提出依据；在电接触材料方面，研究新型环保触头材料。

6.新型磁性材料与智能器件

本研究方向是电气学科和新材料学科交叉研究形成的新的研究方向，主要研究新型磁性材料及压电材料，并应用新型磁性材料及压电材料研制新型器件，包括致动器、传感器和发电器件等。研究容涉及到新型磁性材料及压电材料的结构与性能、磁性材料特性测试、器件设计与模型及应用等。研究方向尤其在磁致伸缩材料和磁致伸缩器件及磁特性测试方面具有特色。课题组在国家自然科学基金与省自然科学基金项目的支持下，对新材料结构、特性与智能器件设计及应用等进行了深入研究，取得一些重要的学术成果。1）研究了超磁致伸缩材料的磁化过程，揭示了磁材料的磁畴结构及

其畴壁运动的机制；2）根据压磁方程、能量最小原理和控制理论，从理论上建立了致动器的模型；3）研制了多参数磁测量系统；4）研制了超磁致伸缩精密致动器。5）研制了的超磁致伸缩元件应力测试仪。

7．智能电器及其通讯技术

研究电器智能化理论和技术，智能电器的通讯技术是当前电器智能化发展的重点技术。研究电器的可通讯技术，并研究符合工业现场的通讯协议，以罗克韦尔的设备网（DeviceNet）为基础，通过控制网（ControlNet）、以太网（Internet）和远程计算机实现通讯，实现电器的遥控、遥测、遥调、遥信。在该网络下，可以实现软启动器控制、过载保护器、断路器的智能通讯。主要研究以下容：

a)研究智能电器的可通讯技术，研究信息传输技术，解决通讯中的不确定性、

性、通用性等问题，建立安全快捷的通讯体系，研究基于三层网络结构智能

电器。

b)进行计算机智能控制和多媒体融合技术的研究，研究动态图像的压缩、解压

及传输技术和图像处理算法，实现电器与电机参数虚拟测试与智能控制。

8.生物电磁技术

该研究方向主要研究生物电磁现象与特征、生物电磁信号检测分析与利用、生物电磁场的数学描述与求解方法、生物电磁效应、医学临床应用等。运用电工技术、现代数值计算技术和信息处理技术等解决生物医学中的电磁问题，研究生命活动本身所

产生的电磁场以及外加电磁场对生物体的作用，以及相应医疗仪器和生命科学仪器的研究和开发。

9．电器电磁兼容技术

随着电器技术的发展，电器干扰与抗干扰成为电器发展的重要容。静电、雷击浪涌、脉冲群等对电器产品的影响越来越大，造成的危害也比较大。进行干扰的机理、传播途径、防护措施等的研究是提高电器产品可靠性水平的重要保障。主要研究以下容：

a)结合电器产品，研究静电防护技术和试验技术。

b)研究浪涌、脉冲群的传播机理，研究提高浪涌、脉冲群抗扰性的措施。

c)研究电压跌落与渐变等干扰对智能电器影响的机理。

10．电器现代设计技术

本研究方向主要以电器及其关键部件为研究对象，紧紧围绕产品的虚拟设计技术，重点开展基于各大型造型软件和分析软件的电器可靠性设计技术、优化设计技术、有限元分析技术及可视化仿真技术的研究。利用计算机仿真技术，建立可视化的三维样机模型，对电器产品的动作过程及性能进行建模、模拟、分析和改进设计；利用有限元分析技术，分析检验设计的合理性；采用可靠性优化设计技术，对样机进行可靠性优化设计。电器现代设计技术的研究可克服低压电器传统设计技术中主要依靠反复