Научная специальность 2.4.1 «Теоретическая и прикладная электротехника» в области технических наук представляет собой систему подготовки научно-педагогических кадров высшей квалификации, способных проводить фундаментальные и прикладные исследования в сфере теории электрических цепей и электромагнитного поля, а также электротехнических материалов и изделий на всех уровнях образования.
Подготовка аспирантов осуществляется в соответствии с современными тенденциями развития электротехники, включая междисциплинарный подход, интеграцию результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в производственный процесс, цифровизацию и автоматизацию экспериментальных исследований, и формирование мультидисциплинарной компетенции. Основой является получение обучающимися фундаментальных знаний в областях: теория электромагнитного поля, теория электрических цепей, физика диэлектриков, а также глубоких практических знаний в моделировании, расчетах и оптимизации конкретных электротехнических устройств и элементов этих устройств. Концептуальной основой обучения в аспирантуре является интегративный подход к исследованию проблематики электромагнитных и электрофизических процессов в электротехнических устройствах, объединяющий достижения электрофизики, электроматериаловедения, теоретической электротехники и математической физики.
Обучение осуществляется с применением современных образовательных технологий и научно-исследовательских методов, обеспечивая системную подготовку исследователей в области теоретической и прикладной электротехники.
Направление исследований в соответствии с паспортом специальности:
1. Теоретические и экспериментальные исследования электромагнитных полей и процессов в электротехнических, электроэнергетических, информационных, управляющих и биологических системах
2. Анализ, синтез, оптимизация и диагностика электромагнитных полей и
электрических цепей
3. Математическое моделирование неэлектрических явлений и процессов с использованием электромагнитных аналогов
4. Теоретические и прикладные исследования электродинамических систем, интегрирующих объекты информационной и электротехнической природы
5. Изучение на стадиях от разработки до утилизации физико-химических процессов, определяющих свойства электротехнических и радиотехнических материалов и изделий в связи с их химическим составом, структурой и внешними условиями эксплуатации
6. Оптимизация параметров электротехнических, радиотехнических материалов и изделий, технологии их производства, эксплуатации и утилизации
7. Моделирование процессов проектирования, исследования, производства, эксплуатации и утилизации электротехнических и радиотехнических материалов, изделий на их основе
8. Повышение долговечности и надежности электротехнических и радиотехнических материалов и изделий на их основе
9. Разработка научных основ, анализ и экспериментальные исследования процессов преобразования (выпрямления, инвертирования, импульсного, частотного и фазочастотного регулирования
10. Математическое и схемотехническое моделирование преобразовательных устройств, оптимизация преобразователей, их элементов и узлов
Ключевые особенности:
- возможность проведения экспериментальных и теоретических исследований под руководством высококвалифицированных и опытных специалистов в области теоретической электротехники, электротехнических материалов;
- возможность публикации промежуточных и конечных результатов исследований в отечественных и зарубежных научных журналах, в том числе журнале СПбПУ «Global Energy»;
- возможность участия обучающихся во всероссийских и международных научно-практических конференциях, семинарах, форумах, в том числе «Электромеханика, электротехнологии, электротехнические материалы и компоненты» и «Конференция молодых исследователей в области электротехники и электроники (Conference of Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering)», «Современные технологии и экономика энергетики»;
- возможность внедрения обучающимися разработок в области теоретической электротехники и электротехнических материалов, апробации авторских программ, специальных курсов, методики обучения специальным дисциплинам — конденсаторная техника, изоляция электрических машин, кабельная техника, физика диэлектриков, теория электрических цепей, теория электромагнитного поля, проводить учебные занятия по специальным дисциплинам, применять современные инновационные технологии в обучении.
Ключевыми особенностями обучения является всесторонний междисциплинарный подход, интегрирующий электротехническую, материаловедческую, физико-математическую и физико-химическую составляющие технического образования, обеспечивает формирование системного понимания электрофизических и электромагнитных процессов закономерностей их проявления в разнообразном электротехническом, электроэнергетическом, электрофизическом оборудовании и аппаратуре.
Целью обучения является подготовка высококвалифицированных исследователей, способных разрабатывать научно-технические основы методов анализа и синтеза устройств электротехники, электрофизики, устройств и систем электроэнергетики; исследовать физико-химические процессы, определяющие свойства электротехнических и радиотехнических материалов и изделий в связи с их химическим составом, структурой и внешними условиями; создавать новые электротехнические и радиотехнические материалы, системы электрической изоляции электроэнергетического, электротехнического и радиотехнического оборудования, кабелей и проводов, электрических конденсаторов, обладающих высоким качеством, низкой себестоимостью, высокой долговечностью, технологичностью, безопасностью в эксплуатации, проводить разработку методов диагностики и оптимизации параметров электротехнических и радиотехнических материалов и изделий, а также осуществлять экспертизу качества электротехнических материалов и изделий.
- Анализ, синтез, оптимизация и диагностика электромагнитных полей и электрических цепей
- Исследования электромагнитных полей и процессов в электротехнических, электроэнергетических системах
- Математическое моделирование неэлектрических явлений и процессов с использованием электромагнитных аналогов
- Математическое моделирование преобразовательных устройств, оптимизация преобразователей, их элементов и узлов
- Теоретические исследования электродинамических систем
- Прикладные исследования электродинамических систем
- Схемотехническое моделирование преобразовательных устройств, оптимизация преобразователей, их элементов и узлов
- Преподаватель-исследователь
- научный сотрудник в области электроматериаловедения, теоретической электротехники, электрофизики
- начальник исследовательской лаборатории
- технический эксперт по электротехническим материалам и изделиям
- технический консультант по конструированию электротехнического оборудования
- специалист по расчету электромагнитных полей и электрических цепей и систем
- специалист по проектированию и оптимизации электротехнических устройств и систем
- специалист по проектированию и оптимизации конденсаторов, изоляционных систем и изделий
- преподаватель СПО и ВПО, разработчик и руководитель образовательных программ, онлайн-курсов, стандартов в энергетике и электротехнике
- эксперт, консультант в области энергетики и электротехники
- Анализ электромагнитных и тепловых процессов сильноточных малоиндуктивных кабельных линий
- Разработка технико-экономического подхода к разработке и оптимизации систем изоляции электрических машин
- Исследование и анализ конструкции кабельных муфт высокого напряжения с применением новых композиционных материалов
- Oптимизация конструкции изоляции лобовых частей обмотки статора турбогенератора
- Оптимизация электрофизических свойств нетканых композиционных материалов
- Исследование деградации контактных узлов металлопленочных конденсаторов и прогнозирование их работоспособности в условиях повышенных кратковременных электрических нагрузок
- Электрофизические свойства термопластичных и термореактивных полиимидов
- Исследование эффективности процесса самовосстановления металлоплёночных конденсаторов на основе полимеров различного химического состава
- Исследование влияния механических нагрузок на характеристики электроизоляционных материалов
- Исследование теплопроводящих высокотемпературных электроизоляционных компаундов для применения в качестве пропитки статора высокоудельных электрических машин
- Новые методы и оптимизация режимов работы трехфазных сетей
- Методы теории заземлителей для анализа электромагнитной совместимости и молниезащиты электрических подстанций
- Исследование действия геомагнитных токов на энергосистемы и мероприятия по предотвращению системных аварий
- Оценка влияния режимов работы на комплекс оборудования ударного генератора повышенной мощности
- Исследование фундаментальных закономерностей электродинамического разрушения нанометровых металлических электродов и разработка нового поколения электрических конденсаторов для задач ресурсосберегающей электроэнергетики (грант РНФ)
- Исследование электрической изоляции систем электропитания реактора ИТЭР
- Разработка новых конструкции кабелей для питания установок электроцентробежного насоса (УЭЦН)
- Разработка кабельных муфт нового поколения, модернизация концевых и соединительных муфт среднего и высокого класса напряжения
- Разработка систем коронозащиты статорных обмоток вращающихся электрических машин
- Изучение физико-механических свойств материалов системы электрической изоляции и систем крепления обмоток мощных турбогенераторов
- Разработка систем электрической изоляции класса H (180 ℃) мощных высоковольтных генераторов
- Исследование электрофизических характеристик керамических конденсаторов с целью оптимизации и модернизации текущих конструкций
- Изучение энергоэффективности современных керамических материалов для создания новых конструкций импульсных электрических конденсаторов с повышенными удельными характеристиками
- Повышение параметров элементов накопителей электрической и магнитной энергии на основе оптимизации их электрофизических и геометрических характеристик
- Влияние экспериментально полученных форм импульса тока молнии на механические характеристики композитных структур
- Мультифизические методы численного моделирования поля для решения задач электротехники
- Оптимизация размещения в энергосистемах резервов активной мощности и устройств компенсации реактивной мощности и управление ими
- Исследование абсорбционных свойств полиимидных диэлектриков
- Расчет потерь энергии в металлопленочных конденсаторах
- Разработка методики расчета активного сопротивления конденсаторного элемента
- Оптимизация методов молниезащиты с учетом макромасштабной асимметрии молниевых разрядов
- Управление энергией в микросетях с гибридными источниками энергии
- Разработка и характеризация новых материалов для устройств хранения энергии конденсаторного типа
- Научно-инжиниринговый центр перспективных систем электрической изоляции (НИЦ ПСЭИ)
- Центр мощной импульсной энергетики, сверхсильных магнитных полей и перспективных материалов
- Высоковольтные импульсные технологии
- Физика диэлектриков
- Научные лаборатории Института энергетики Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ)
- ПАО «Россети Ленэнерго» «Кабельная сеть» (г. Санкт-Петербург)
- ПАО «Силовые машины» (г. Санкт-Петербург)
- ООО «РЭМ энд Коил» (г. Санкт-Петербург)
- ООО «РОСИЗОЛИТ» (г. Санкт-Петербург)
- АО НИИ «ГИРИКОНД» (г. Санкт-Петербург)
- АО «Завод «Реконд» (г. Санкт-Петербург)
- Конденсаторный завод «НЮКОН» (г. Москва)
- ООО «ЗЭИМ Элинар» (г. Наро-Фоминск)
- ООО "Термофит" (г. Санкт-Петербург)
- НПП «ЭРГ» (г. Санкт-Петербург)
- ПАО «Газпром нефть» (РФ)
- АО «Балтийская кабельная компания» (г. Санкт-Петербург)
- АО «НПО «Стример» (г. Санкт-Петербург)
- ООО «Серпуховский конденсаторный завод «КВАР» (г. Серпухов, МО)
- ООО «Диэлектрик» (г. Хотьково, МО)
- ООО «Кулон» (г. Санкт-Петербург)
- Группа компаний «Изолятор» (г. Истра, МО)
- ООО «Новосибирский завод конденсаторов» (г. Новосибирск)
- АО «НПО ИЗОЛЯТОР» (Ленинградская обл.)
- АО «Полимер-Аппарат» (Ленинградская обл.)
- ООО «Кузнецкий завод конденсаторов» (г. Кузнецк)
- ООО НПП «Спецкабель» (г. Москва)
- ООО «Завод ТАТКАБЕЛЬ» (Респ. Татарстан)
- ООО «Камский кабель" (г. Пермь)
- ГБОУ «Инженерно-Технологическая Школа № 777» Санкт-Петербурга
- ГБОУ средняя общеобразовательная школа №619 Калининского района Санкт-Петербурга
