騏驥一躍,志在千里 | 馬小亮老師的“電氣傳動之旅”(一)

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       共和國成立以來,中國工業的發展在千瘡百孔中漸入復興的快車道。在近半個世紀的摸索與前進中,一代又一代工業領域的科研學者以逢山開路、遇水架橋的開拓精神為工業的發展注入了一道道光亮。時至今日,中國已經成為全世界唯一的擁有門類齊全、獨立完整工業體系的國家。

       在這個紛繁浩瀚又令人引以為傲的工業體系中,我們不僅有工業重器,也有英雄傳奇。作為電氣傳動領域的實踐者和開拓者,馬小亮老師在近60年的科研工作中為國家工業化與信息化建設做出了杰出貢獻。

       戎馬數十年,成績赫赫。60年代初,馬老師參加了6120工程軋機主傳動大功率同步電動機控制系統設計工作;70年代末,馬小亮老師以主任設計師身份參加直流傳動半導體控制裝置全國聯合設計,這項目攻克了直流傳動系統可靠性難關,并因此獲得“機械部一等獎和國家科技進步二等獎”殊榮;再到80年代初,馬老師赴海外做訪問學者,不僅對國外學者提出的矩陣變頻器概念提出另一番見解——PWM交-直-交變頻器更有前景,并且注重理論聯系實踐,在主持當時世界上最先進的寶鋼9MW軋機主傳動交-交變頻裝置現場調試工作得到驗證……在馬老師的科研事業中,理論與實踐并重是他獨特而鮮明的科研風格。因此,注重產學研結合,出版專著,培養具備產業才干的博士人才等等都落地成為馬老師的科研信仰之一。

      “戎馬”六十載,一片丹心仍在科研。如今,馬老師八十又一矣,已入耄耋之期,仍然堅持在科研一線,既為后輩傳授知識與經驗,也為國家的工業自動化長足發展傾力而為。我想,這樣的“馬老師”,應該被敬仰,被銘記。

 

01

雛鳳清于老鳳聲

——筑基天大,步入工程在天傳

       花堤藹藹,北運滔滔,巍巍學府北洋高,悠長稱歷史,建設為同胞,不從紙上逞空談,要實地把中華建造…..

       從1957年走入天津大學(簡稱天大)校門,馬老師就在這首校歌的激勵下努力學習,并以所有考試科目全優的成績走出校門。窮學理,振理工,重實驗,薄雕蟲,理論與實踐并重的天大教育為馬老師日后的科研工作打下了堅實基礎。

       1962年,馬老師走上工作崗位,在機械部天津電氣傳動研究所(簡稱天傳所)工作。60年代初由于中蘇關系惡化,蘇聯專家撤走,我國決定自主研制冶金“九大設備”。從1964到1966年馬老師參加了6120工程軋機主傳動大功率同步電動機控制系統設計工作,利用同步電機暫態效應和無功功率反饋+負載功率前饋復合控制技術, 研制出能適應軋鋼沖擊負載的新型快速勵磁調節系統。它突破了當時蘇聯權威“機組勵磁時間常數大,同步電動機勵磁調節不可能跟上負載快速變化”的論斷,因此被機械部定為赴蘇聯展覽項目并被推廣應用于多個重大工程。在1966-1969年他從事“九大設備”之一的“6170工程”可逆離子傳動調速系統研發,首次實現國產水銀整流器和半導體控制裝置的工業運行,并通過國家驗收。

       雛鳳清于老鳳聲,馬老師以扎實的理論功底和天大人實事求是的求實精神在傳動領域初露頭角,很快成為天傳所的技術骨干。

02

潮平兩岸闊,風正一帆輕

——改革開放以來的工程實踐

       我國直流半導體傳動裝置的研發始于1965年,起步雖早,但受文革干擾,產品質量不過關,“可控硅”成了“可怕硅”,原定采用半導體傳動的重大裝備又退回去使用機組傳動,拖了國家重點工程的后腿。文革浩劫后,在機械部指導下,于1978-1980年組織開展了“直流傳動半導體控制裝置”的全國聯合設計,馬老師任控制系統和單元的主任設計師。此設計攻克了直流傳動系統可靠性這一難關,從而使直流傳動徹底取代機組傳動成為現實,該項目獲得機械部一等獎和國家科技進步二等獎。

       上世紀八十年代,國門初開,馬老師被國家選派出國學習外國先進科技知識,開始了負笈美國之旅。1981-1984年間,他先后在美國加州大學Berkeley分校和加州理工學院做訪問學者,從事電力電子學研究工作。1980年意大利學者Vinturini在Berkeley提出矩陣變頻器概念,1981年馬老師抵達后,導師安排他研究矩陣變頻器的實現方法。馬老師研究中發現Vinturini方法的開關器件電壓利用率太低,于是提出改進建議,將電壓利用率從0.5提高到了0.866。通過研究,馬老師指出雖然矩陣變頻器有許多優點,但其應用前景不如雙PWM交-直-交變頻器。幾十年的科研實踐證實了他的看法,盡管矩陣變頻器在學術界很熱,但一直沒被工業界接受,也沒得到應用。

       上世紀80-90年代是中國改革開放的重大時期,上海寶山鋼鐵公司的建設是當時標志性工程。馬老師80年代后期在德國參加寶鋼2050熱連軋機組的聯合設計和試驗;隨后西門子公司以德方技術專家身份聘請他主持當時世界上最先進的寶鋼9MW軋機主傳動交-交變頻裝置現場調試工作,調試獲得圓滿成功,深受德方好評,在國內也獲得極大反響。

       90年代,變頻調速技術被列入國家“八五”和“九五”重大科技攻關項目,作為子項目負責人,馬老師負責研制成功軋機主傳動用大功率交-交變頻裝置并實現了軋鋼廠大規模生產線全線交流調速變頻化,取得多項“國內第一”的成果。其中一項獲國家科技進步二等獎和機械部一等獎,三項獲機械部科技進步二等獎。

       2000年前后馬老師負責三峽升船機交流變頻調速系統的研究,不僅實現了從傳統直流調速到交流調速的換代,而且解決了原系統存在的長機械軸聯接多電機傳動系統的軸扭振問題,使升船機運行更平穩、可靠,此研究成果被寫入升船機國家標準,隨后被推廣應用于其它長機械軸聯接多電機傳動系統,均取得良好效果。

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馬小亮  

       馬小亮老師于1939年3月生,1957-1962年在天津大學工業企業電氣化專業學習;1962年大學畢業后在天津電氣傳動研究所(現天津電氣科學研究院)工作,歷任技術員、工程師、高工、研究員級高工和副總工;1981-1984年赴美留學,先后在加州大學Berkeley分校和加州理工學院做訪問學者,從事電力電子學研究工作;1986-1987年在德國西門子公司參加寶鋼2050熱連軋機電氣傳動系統聯合設計工作。上世紀90年代初,馬小亮老師在中國電工技術學會指導下籌建IEEE-IAS北京Chapter,1994-1999年任該Chapter主席。1996年起任天津大學兼職教授和博士生導師。

       馬老師長期工作在電力傳動與電力電子技術科研一線,主持和承擔過多項國家和省部級科研項目,在電力傳動領域做出創造性貢獻。他負責的科研項目兩獲國家科技進步二等獎,多項獲得機械部科技進步獎。因其在科技工作中的突出貢獻,上世紀90年代先后獲得天津市勞動模范及全國機械行業先進工作者稱號。從1991年起,馬老師享受國務院特殊津貼,1992年獲國家有突出貢獻中青年專家稱號。

1999年,馬老師退休。退休后,他繼續活躍于一線,積極參加國家重大項目的咨詢和評審工作,多次應邀到大專院校、科研院所和企業進行學術交流,獲得廣大師生及科技人員的一致好評。

       馬老師結合科研實踐的兩部交流傳動著作,發行后深受贊譽,成為交流調速科研人員從事研發的圭皋。

       作為電氣傳動領域的實踐者和開拓者,馬老師為國家工業化與信息化建設做出了杰出貢獻

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