河北工业大学河北工业大学 电气工程电气工程 学科专业攻读硕士学位研究生培养方案学科专业攻读硕士学位研究生培养方案一、一、培养目标培养目标努力学习、掌握马列主义、毛泽东思想和邓小平理论,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中技术课题的能力具 有严谨求实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 参加国内外的各种学术活动,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 38 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 1.1.电器可靠性及检测技术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内外电器生产厂及研究部门的一项重要工作。
本研究方 向的主要内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 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2.2.工程电磁场与磁技术工程电磁场与磁技术本方向主要研究内容包括：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 3．电子电器．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 内容： 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4.4.电磁冶金技术与全局优化设计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 5.5. 电器电接触研究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 该研究方向的研究内容包括：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内在原因,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。
6.6.新型磁性材料与智能器件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内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 科学基金与河北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 7．智能电器及其通讯技术．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 以下内容： 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、 保密性、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8.8.生物电磁技术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 9 电器电磁兼容技术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内容静电、 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 障主要研究以下内容： 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1010．电器现代设计技术．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制作样机和试验,开发周期长、样机制作和试验花费 高的缺点该研究方向拥有基于 PRO/E、UG、AUTOCAD、ANSYS、ADAMS、ANSOFT 等大型造型软件和分析软件的电器现代设计实验室,为可靠性、优化、可视化、 有限元等分析设计技术的研究提供了软件平台,两台高端 IBM 工作站和两台高端 IBM 服务器为该技术的研究提供了硬件平台1111 电器计算机辅助分析与设计电器计算机辅助分析与设计近几年随着网络技术、人工智能技术、工程数学、以及计算机相关技术的 迅速发展,计算机辅助设计得到了前所未有的迅速发展。
计算机辅助技术之所以能够得到如此迅速的发展,主要原因就是计算机辅助设计技术为工业产品的设计 和生产,带来了空前的技术变革 电器计算机辅助分析与设计方向主要是针对电器产品的设计和制造借助计 算机技术,进行科学研究研究的主要内容包括：电器产品电磁场分析和温度场 分析以及相关的实验设计分析；电器产品的计算机辅助设计智能系统的开发,主 要针对已有的商业软件进行二次开发；基于网络技术的电器产品协同设计系统 的研究；计算机辅助制造系统的仿真以及基于 DSP 技术的智能电器技术的研究 等共完成十几项课题购置了国际上一流的分析软件和结构设计软件12.12. 电力电子技术电力电子技术电力电子技术作为一门新兴的高技术学科,已被广泛地应用于高品质交直流 电源、电力系统、变频调速、新能源发电及各种工业与民用电器等领域,成为现 代高科技领域的支撑技术本研究方向主要包含直流开关电源技术,中频电源和 太阳能独立光伏系统对开关电源中的磁技术,电路拓扑结构,环路控制的稳定 性和驱动电路的设计进行研究中频电源包含单相和三相感应加热电源的研究 对于独立光伏系统包含 DC-DC, DC-AC 变换,蓄电池能量管理和负载驱动。
13.13. 高压直流输电与柔性交流输电技术高压直流输电与柔性交流输电技术大电网及区域互联电力系统对经典交流输电系统运行稳定性提出了更高的 要求和挑战高压直流输电（HVDC）与柔性交流输电（FACTS）技术的发展和日 益。