Электродвигателю уже больше 180 лет. С момента начала своего существования что он только не приводил в движение — от игрушек до целых производств. Сегодня электропривод стал сложнее, его сменяют сложные мехатронные системы, без которых не будет работать ни одно техническое устройство. Возрастает их роль и на предприятиях, которые отдают все больше ручных процессов машинам. Специалистов, умеющих работать с электроприводами и грамотно распределять энергию на производстве, готовит Томский политех. В этом году вуз перезапустил магистерскую программу «Цифровые технологии в электроприводе и электроснабжении». Она соединила в себе три обособленных направления, которые смогут дать выпускникам знания полного цикла от передачи и распределения энергии до ее преобразования и их возможном применении в разных отраслях: от нефтянки до медицины.
Управлять движением с помощью электродвигателя
Умению работать с электроприводом и автоматизировать технологический процесс посвящен один из треков программы. Там будущие инженеры учатся разрабатывать, создавать и исследовать сложные системы автоматизированного электропривода на любых промышленных установках.
Кстати! На выпуске инженер по эксплуатации или проектированию таких систем может получать в среднем 80-90 тысяч (и это только на старте карьеры!).
Инженеры этого профиля решают сложные задачи по проектированию новых систем электропривода и управления, ремонтируют и обслуживают их, управляют приводами с контроллеров и знают, как использовать его наиболее эффективно и выгодно для своего предприятия.
Подготовить специалиста, который смог бы решить эти задачи, за два года сложно. Поэтому, как отмечает доцент отделения электроэнергетики и электротехники Томского политеха Михаил Сурков, для магистранта важна крепкая профильная база в том же, либо смежном направлении, а также практический опыт со стажировок или проектов.
«Без базовой технической подготовки будет сложно. Даже студентам соседних специальностей придется немного перестраивать мышление, осваивать другие подходы в осмыслении одних и тех же процессов. Специалисты, которых мы выпускаем, воспитываются не за один день. И, чтобы понять с нуля нюансы работы непосредственно самого оборудования, а также данного оборудования в составе сложных технологических процессов, двух лет в сфере электроэнергетики и электротехники будет мало. Конечно, мы будем рады видеть любых прилежных студентов — главное ведь желание учиться и развиваться в профессиональной сфере! Правильно спроектированная система позволит обеспечить качественную и надежную работу любого технологического процесса независимо от того запитывается оно от централизованного электроснабжения или от автономных источников питания, какие типы двигателей используются. А как это сделать — мы научим», — пояснил доцент.
Ручной труд — машине
Второй трек программы, по которому могут развиваться студенты, связан с мехатроникой. Это перспективное направление на стыке электромеханики, электроники и программирования. По сути, именно благодаря мехатронике механизмы берут на себя «ручные» операции и делают их более точно и производительно. Так, например, работает ваша кофемашина, соседский электромобиль, а еще роботизированные комплексы на предприятии, зкзоскелеты и система управления двигателями квадрокоптера.
В магистратуре Томского политеха готовят именно разработчиков и проектировщиков мехатронных систем управления, их информатизации. Студентов учат создавать и программировать «умные» устройства в единой сети, конструировать мехатронные устройства и прототипы устройств «будущего».
Доцент отделения электроэнергетики и электротехники ТПУ Александр Каракулов отмечает, что в России, и в частности, в Томске, сохранилась культура инженеров высокой квалификации, способных разрабатывать сложные устройства. Да, ниша бытовой мехатроники пока остается за Китаем. Однако в высокотехнологичных сферах промышленности выпускники востребованы как никогда.
«Раньше все было выгодно завозить. Сейчас сложились условия занять нишу специфических мехатронных рынков, делать свои собственные устройства. Разработчик ведь не только проектирует: в его задачу входит прототипирование, испытание, сопровождение, адаптация под конкретные процессы, мониторинг ситуации на производстве и рынке, чтобы улучшить свое «детище». Например, в нефтяную или газовую промышленности иностранным разработчикам сложнее зайти из-за специальных требований и регламентов государства с точки зрения безопасности их использования. Это возможности для российских компаний, и для реализации этих возможностей нужны кадры», — отметил Александр Каракулов.
Артерии электротехники
Даже самая продвинутая мехатроника не будет работать без электроснабжения. Эта сфера легла в основу третьего трека программы — «Электроснабжение промышленных предприятий». На этом направлении магистранты смогут создавать и улучшать систем электроснабжения любых предприятий, от небольших компаний до автономных систем нефтяных месторождений. Кроме того, им расскажут, как создавать системы накопления энергии и установки возобновляемой энергетики.
Кстати! Инженеров с дипломом Томского политеха ждут на работу на московских предприятиях, в ПАО «Новатэк», ПАО «Газпром», ПАО «НК «Роснефть», госкорпорации «Росатом», сервисных фирмах, обслуживающих бурение, снабжение, генерационных и распределительных компаниях.
«Специалистов в этой отрасли компании разбирают чуть ли не с 3-4 курса бакалавриата, и спрос на них только растет. Это специалисты очень разносторонне развитые. На их плечах большая ответственность и широкий спектр задач. В том числе по электрификации производств в добывающей отрасли — этой развивающейся сфере нужны специалисты снабжения, проектировщики. Наши студенты хорошо понимают, как грамотно организовать систему электроснабжения и какие режимы работы оборудования использовать, чтобы сэкономить деньги предприятия. На производстве только один двигатель может потреблять до 40 мегаватт в час – этим можно «запитать» жилой район. И если ребята понимают, как правильно управлять системой электроснабжения и непосредственно самим оборудованием, они могут сберечь немало ресурсов и денег для компании», — пояснил Михаил.
Практика — не для галочки, а на результат
В большинстве случаев в основу выпускных работ студентов ложатся разработки или результаты работы над проектами для предприятий, на которых они стажируются или работают. Это могут быть и научные организации, и производства в разных городах, с которыми у вуза есть договоренности — все они ждут студентов и будущих специалистов. И во многом такой подход уже после первой практики меняет отношение магистранта к обучению.
Над какими проектами работают студенты и выпускники?
- робот-боксер, способный уклониться от ударов спортсмена;
- силовой тренажер с системой переменной нагрузки;
- строительство ветропарков 800 мегаватт;
- изолированные системы электроснабжения;
- мехатронные привода задвижек для трубопроводов и прочее.
Над крупным проектом обычно работает пара выпусков магистров в течение нескольких лет. В работу над одним из таких проектов по созданию медицинской мехатронной системы подключился Даниил Шубин. Он начал работать еще в бакалавриате и поступил в магистратуру, чтобы усовершенствовать свою разработку.
«Я поступил на специальность, связанную с электроприводом и автоматикой. Обратиться к мехатронике мне посоветовали на 3 курсе, пригласили попробовать силы в лаборатории. Мы начали с электронных замков и перешли далее к реальным проектам – стендам для своих же лабораторий, медицинских устройств, которые сейчас работают в больницах. В магистратуру я пошел не для галочки, а за знаниями. В качестве диплома буду продолжать медицинский проект. Это исследовательская работа с использованием опыта и знаний, которые наработал ранее», — рассказал Даниил.
