elèktros inžinèrija Lietuvojè, Lietuvoje elektrotechnika plėtojosi kartu su elektrinių ir magnetinių reiškinių pažinimu.
Elektros inžinerijos istorija
Elektros inžinerijos reiškiniai pradėti tirti Vilniaus universitete. 1753 Vilniaus universiteto profesorius T. Žebrauskas demonstravo elektros mašiną, kuri, veikdama trinties principu, sukelia kibirkštį. Th. von Grotthussas 1805 paskelbė pirmąją elektrolizės teoriją. Vilniaus universiteto profesorius S. Stubelevičius domėjosi elektroterapija – 1819 jis parašė knygą Elektros įtaka gyvūnų būsenai (Wpływ elektryczności na ekonomiją zwierząca). Vilniaus universiteto dėstytojas Józefas Karolis Skrodskis 1817 užrašuose pažymėjo, kad laidininkas, kuriuo teka srovė, veikia kompaso rodyklę, bet šio fakto nepaskelbus atradimas 1819 pripažintas danui H. Ch. Øerstedui. Fizikos katedros vedėjas F. Drzewińskis 1825 išleistame vadovėlyje išnagrinėjo Ch. A. de Coulomb’o elektrostatikos teoriją ir naujausius elektrodinamikos laimėjimus. 1832 uždarius Vilniaus universitetą, elektros inžinerijos studijos ir teorijos plėtra Lietuvoje nutrūko, bet elektrotechnikos įrenginiai buvo statomi. 1853 pradėta tiesti elektromagnetinė telegrafo linija Sankt Peterburgas–Varšuva per Kauną ir Marijampolę. 1882 nutiesta pirmoji Lietuvoje telefono linija. 1892 Rietave pradėjo veikti pirmoji Lietuvos elektrinė, 1904 Klaipėdoje – elektrinis tramvajus. Pramonės įmonėse buvo intensyviai diegiamos elektrinės pavaros. Atsirado elektros inžinerijos specialistų poreikis. 1920 Kaune įsteigtuose Aukštuosiuose kursuose buvo dėstomas elektros ir magnetizmo kursas, 1922 įkurtame Lietuvos universitete įsteigta Elektrotechnikos katedra. Pirmasis jos vedėjas J. Šliogeris dėstė elektrotechniką visų specialybių studentams, jis parašė ir išleido pirmuosius lietuviškus elektrotechnikos leidinius. 1925 Kauno aukštesniojoje technikos mokykloje įsteigtas Elektrotechnikos skyrius. 1940 Kauno universiteto Elektrotechnikos katedra padalyta į Bendrosios elektrotechnikos (vedėjas V. Jakovickas), Elektros mašinų (Aleksandras Putrimas), Elektros jėgainių ir tinklų (L. Kaulakis), Telefonų, telegrafų ir radiotechnikos katedras. Elektros jėgainių ir tinklų katedra pradėjo rengti elektros energetikos specialistus, joje pradėti teoriniai elektros energetikos tyrimai. 1951 nuo Bendrosios elektrotechnikos katedros atsiskyrė Elektros įrenginių automatizavimo katedra, o nuo Elektros mašinų katedros – Pramonės įmonių elektros įrenginių katedra. 1956 atsiskyrusias katedras sujungus įkurta Pramonės įmonių elektrifikacijos katedra (nuo 1962 Gamybos automatizacijos katedra). 1947 Kauno universitete elektros inžinieriams rengti įkurtas Elektrotechnikos fakultetas (nuo 1950 Kauno politechnikos instituto padalinys; 1988–93 Energetikos, 1993–2005 – Elektrotechnikos ir automatikos, 2005–14 – Elektros ir valdymo inžinerijos, nuo 2014 Elektros ir elektronikos fakultetas).
Elektros inžinerija Kauno technologijos universitete
elektrostatinio lauko stiprio matavimo prietaisas DER-3R, 1977–84 sukurtas Kauno politechnikos instituto Elektromagnetinių laukų laboratorijoje
Kauno technologijos universitete (1950–90 Kauno politechnikos institutas) 20 a. 6 dešimtmetyje buvo atliekami (visose universiteto katedrose) elektros inžinerijos teorijai ir Lietuvos ūkiui svarbūs tyrimai. Pažymėtini Jurgio Zdanio, 1945–64 vadovavusio Bendrosios ir 1967–68 Teorinės elektrotechnikos katedroms, nuopelnai elektros inžinerijos mokslo plėtotei Lietuvoje. Elektromagnetinių ir magnetinių laukų technologijų taikymo darbai pradėti 1952 Bendrosios elektrotechnikos, vėliau plėtoti Teorinėje elektrotechnikos katedroje. Sukurtas ir pagamintas pirmasis Rytų Europoje originalus dinaminis elektros lauko matuoklis (Juozas Vladas Petruškevičius), sukurti ir įdiegti feroelektriniai ir elektrografiniai elektrometrai (Vytautas Jurgis Lazauskas, A. Matačiūnas); šie darbai buvo atliekami bendradarbiaujant su Elektrografijos mokslinio tyrimo institutu.
Pradėta kurti elektros žūklės įranga. Buvo sukurti ir išbandyti jūroje efektyvūs pramoniniai impulsiniai elektros žūklės generatoriai (A. Vaivada, A. Pavilionis, R. Malkevičius). Šiuos darbus inicijavo S. Malkevičius, kurio siūlymu Klaipėdoje įkurta speciali elektros žūklės tiriamoji laboratorija ir žvejybos laivyno padalinys. Sukurtas originalus dualinės inversijos metodas pritaikytas konstruojant talpines elektros mašinas (A. Balčytis). Bendradarbiaujant su Vilniaus elektros skaitiklių gamykla (įvairiais pavadinimais veikė iki 2007) tobulinti elektros energijos skaitikliai (Jonas Stonys, S. K. Bartkevičius, Povilas Pukys, A. Savilionis), sukurti vainikinio išlydžio elektros lauko matavimo ir technologiniai keitikliai, labai svarbūs energiją taupančioms technologijoms (S. Žebrauskas). Tiriami ir konstruojami elektromagnetiniai skysčio ir šilumos kiekio matuokliai (J. A. Virbalis, Romualdas Vaikasas). Sukurtas šilumos elektromagnetinis skaitiklis pradėtas gaminti Katroje (nuo 2006 Axis Industries). Visus šiuos darbus koordinavo Elektromagnetinių laukų mokslinė tiriamoji laboratorija, įkurta 1964; vėliau tapo Teorinės elektrotechnikos katedros padaliniu. Bendrosios elektrotechnikos katedroje (1993–2014 Elektros ir šviesos inžinerijos, nuo 2014 Elektros energetikos sistemų katedra) buvo kuriami dažnio keitikliai, dujinio išlydžio lempų paleidimo ir reguliavimo aparatūra, aukštesnio dažnio stabilizuotosios srovės apšvietimo ir lazerių maitinimo šaltiniai (P. Balčiūnas, Rimantas Masiulis, Alfonsas Vaškys, Valdas Pakėnas, Ramūnas Balsys, Albertas Mikulionis, Jonas Martynaitis). Šioje katedroje susiformavo ir vėliau nuo jos atsiskyrė Atsinaujinančiųjų šaltinių energijos technologijų centras (P. Balčiūnas, Vytautas Adomavičius). Elektros mašinų katedros pagrindinė mokslinė darbo kryptis – asinchroninės elektros mikromašinos. Mažos galios elektros mašinų žinybinėje laboratorijoje išrasti nauji asinchroniniai mikrovarikliai su nesimetriniu statoriaus magnetolaidžiu (gaminti Lietuvoje, Ukrainoje, Rusijoje ir Baltarusijoje; jų konstrukcija patentuota Jungtinėse Amerikos Valstijose, Italijoje, Vokietijoje, Prancūzijoje, Japonijoje). Naujo tipo elektros variklius vadovaujant P. Kostrauskui tyrė ir diegė į gamybą Rimantas Jonas Mukulys, Teodoras Šimkevičius, Zigmantas Turauskas, Algirdas Jonas Janickis, Algirdas Degutis, Valdimaras Mukulys, kiti katedros ir elektrotechnikos gamyklų darbuotojai. Išrastas mikrovariklis su nesimetriniu rotoriumi (P. Ukanis). Asinchroninių elektros mikrovariklių su ekranuotaisiais poliais krypties darbų pradininkas – P. Baskutis, juos tęsė S. L. Marazas, V. Melnikas, V. Katkevičius, J. J. Bukšnaitis. Vadovaujant V. Katkevičiui sukonstruoti ir pagaminti šiuolaikiški elektros mašinų momento matuokliai ir defektoskopai (A. Bimba, V. Limba, A. Lukoševičius, Eugenijus Milčius, Gediminas Rinkevičius, P. Ukanis). S. Gečys, Narimantas Listopadskis ir Eugenijus Milčius sukonstravo ir pagamino originalius asinchroninius variklius, skirtus ekstremaliam režimui giluminiuose gręžiniuose. Elektros mašinų katedros dėstytojams konsultuojant Vilniaus elektrotechnikos gamykloje Elfa (veikė 1959–1993) pagaminti pirmieji Lietuvoje elektros mikrovarikliai. Sukurti prietaisai ir būdai asinchroninių elektros variklių rotorių varžai matuoti (Algirdas Degutis, P. Baršauskas, A. Matulis, Gytis Melnikas, Gediminas Rinkevičius). Išplėtota elektros mašinų teorija – sukurti kompleksinių įmagnetinimo charakteristikų ir magnetinių varžų metodai taikyti skaičiuojant feromagnetines grandines, pasiūlytas elektros mašinų oro tarpo magnetinio lauko matematinis modelis; išnagrinėtas nestacionariųjų laukų taikymas elektromechanikoje. Gamybos procesų automatizavimo (1993–2014 Procesų valdymo, nuo 2014 Automatikos) katedroje mokslinių darbų pradžia siejama su S. Dailidės ir V. Aleksos kietųjų ir skystųjų gyvsidabrio kontaktų savybių tyrimais. P. Kemėšis pradėjo dviejų kanalų sekos sistemų tyrimo ir konstravimo mokslo kryptį, kurią toliau plėtojo K. Kriščiūnas, susidomėjęs akių judesio sekos sistemomis ir pradėjęs jų išsamų tyrimą. Šios srities mokslinių tyrimų atliko J. K. Staniškis, vėliau jis ėmėsi biotechnologinių sistemų tyrimų; juos plėtoja R. Simutis ir D. Levišauskas. Valdymo technologijų katedra (nuo 2014 Automatikos katedra), įkurta 1995 sujungus Įrengimų valdymo (iki 1993 Elektros pavarų) ir Valdymo teorijos (iki 1993 Automatikos ir telemechanikos katedra) katedras, tęsė jose vykdytus mokslinius tyrimus. Tirta įvairios elektros pavaros ir jų valdymo būdai (Jonas Daugėla, Stanislovas Marcinkevičius, Vaclovas Kubilius). Mečislovas Paulauskas sukūrė geresnių energinių charakteristikų originalias kintamosios srovės su asinchroniniais varikliais ir faziniu rotoriumi pavaras. V. A. Geleževičius remdamasis daugiatiksliškumo kriterijumi tyrė dvikoordinates vykdymo, pozicionavimo ir skenavimo sistemas. Bendradarbiaujant su Elektrografijos mokslinio tyrimo institutu sukurtos ir įdiegtos kompiuterinės elektrografinių cilindrų ir elektrografinių plokštelių kokybės tyrimo sistemos. Č. Ramonas išsamiai ištyrė platumines daugiavarikles asinchronines ventilines pakopas. P. Kemėšis 1964 pradėjo automatizuotųjų valdymo sistemų tyrimus. Naudojant programuojamuosius valdiklius kuriami nauji algoritmai ir valdymo programos. Taikomi intelektinio valdymo ir Petri tinklų metodai (Vidmantas Mačerauskas, Leonas Balaševičius, Gintaras Dervinis). Kastytis Šarkauskas kartu su S. K. Bartkevičiumi sukūrė valdymo sistemų analizės ir sintezės sistemų programų paketą CADoCS, hibridinių sistemų modeliavimo paketą CENTAURUS plus, turintį modeliavimo Petri tinklais posistemį, ir paketą CENTAURUS COLORED, modeliuojantį hibridines sistemas spalvotaisiais Petri tinklais, šiuos paketus naudoja ir kiti universitetai Lietuvoje. Vadovaujant Otonui Švėgždai, vėliau – V. Bagdonui nuo 1990 sprendžiami įvairūs geležinkelio automatikos sistemų modeliavimo klausimai. Kauno technologijos universiteto Panevėžio institute (nuo 2014 Kauno technologijos universiteto Panevėžio technologijų ir verslo fakultetas) plėtojamos su ultragarsinių matavimo keitiklių kūrimu ir mechatronikos įrenginių tyrimu susijusios elektros inžinerijos kryptys (Liudas Jakučionis, Vytenis Sinkevičius, Lina Šumskienė, Darius Viržonis), skaičiuojami elektromagnetiniai ir kitokie laukai. Elektros sistemų katedroje (įkurta 1940 kaip Elektros jėgainių ir tinklų katedra, nuo 2014 Elektros energetikos sistemų katedra) atliekami ir elektros energetikos, ir elektros inžinerijos moksliniai tyrimai.
Nuo 1956 vadovaujant Algirdui Augustaičiui pradėti Lietuvos energetikos sistemos dinaminio stabilumo tyrimai, nuo 1958 – elektros sistemų modeliavimo tyrimai (L. Kaulakis, Algirdas Augustaitis, Mečys Bortkevičius, A. Nargėlas), sukurta dvylika nuolatinės srovės elektros sistemų analizatorių. Pateiktas skirstomųjų elektros tinklų racionalios eksploatacinės schemos parinkimo modelis. Sukurtos kompiuterinės programos 330 kV elektros tinklo nuostoliams skaičiuoti realiuoju laiku, t. p. programų kompleksas skirstomųjų elektros tinklų relinės apsaugos analizei. 1995–1997 modernizuota Aukštųjų įtampų mokslinė laboratorija, kurioje tiriami įrenginių izoliacijos parametrai ir viršįtampiai. 1995 pradėti tirti Lietuvos energetikos sistemos dažnio ir galios srautų reguliavimo procesai jai prisijungiant prie Europos energetikos sistemų. Elektromechanikos keitiklių mokslo grupė (S. Gečys) tiria elektromechanikos keitiklių elektromagnetinius procesus.
Kauno politechnikos instituto Mažos galios elektros mašinų laboratorijoje sukurti 1982–85 specialios paskirties elektros varikliai
Elektros inžinerija Vilniaus Gedimino technikos universitete
Vilniaus Gedimino technikos universitete (1969–91 Vilniaus inžinerinis statybos institutas) elektros inžinerijos moksliniai darbai atliekami Automatikos katedroje (iki 1991 Elektros įrenginių katedra). Plėtojama tiesiaeigių elektros mašinų teorija ir jų taikymas (V. Česonis, A. Smilgevičius, A. J. Poška, Roma Rinkevičienė, B. Karaliūnas), tiriami pavojingi ir kenksmingi elektros veiksniai ir priemonės nelaimingiems atsitikimams išvengti. Elektrotechnikos katedroje daugiausia tiriami aukštojo dažnio įrenginiai. Remiantis atspindžio teorija ištirtas žaibo poveikis pastatams (tyrimo vadovas Z. Jankauskas). Jurij Novickij vadovauja Stiprių magnetinių laukų laboratorijai (nuo 2014 Stiprių magnetinių laukų institutas), kurioje kuriami ir tiriami stiprūs impulsiniai magnetiniai laukai.
Klaipėdos universitete elektros inžinerijos mokslinė veikla susijusi su švytuojamojo judesio elektros mašinų teorija ir konstravimu. Šių darbų pradininkas (1963) S. Kudarauskas, daug prisidėjo A. A. Bielskis, Eleonora Guseinovienė ir Loreta Simanynienė. Mokslinę veiklą plėtoja Kęstutis Jonas Jankauskas, V. Smailys, Pranciškus Algirdas Brazaitis, Viktoras Cirtautas, Jonas Vaupšas. Ieškoma būdų, kaip naudojant specialiąsias elektros mašinas didinti įvairių įrenginių technologijų konkurencingumą, taupyti energijos išteklius, analizuojamas jų naudojimo įvairiuose kranto ar laivų įrenginiuose ekonominis efektas. Lietuvos žemės ūkio universitete (1924–96 – Lietuvos žemės ūkio akademija, nuo 2019 Vytauto Didžiojo universiteto Žemės ūkio akademija) 1949 įkurta Šiluminės technikos ir žemės ūkio elektrifikacijos katedra. 1976 įkurtas Žemės ūkio elektrifikacijos fakultetas (1994 panaikintas ir jo katedros prijungtos prie Žemės ūkio inžinerijos fakulteto) turėjo Žemės ūkio elektrifikacijos ir Elektros mašinų (įkurta 1975) katedras. P. Soko vadovaujama grupė universitete tyrė įvairius optinės spinduliuotės šaltinius, naudojamus augalams ir gyvūnams švitinti. Povilas Petrauskas su bendradarbiais kūrė ir tyrė dažnio keitiklius ir valdiklius, skirtus dujinio išlydžio lempoms. Napoleono Mickūno vadovaujama grupė, bendradarbiaudama su Kauno politechnikos instituto Vibrotechnikos laboratorija, Leningrado ir Maskvos Mokslinių tyrimų institutais, kūrė ir tyrė optinės spinduliuotės matavimo sistemas, precizinių elektros pavarų keitiklius ir valdiklius. Elektros mašinų tyrimų atliko V. Melnikas, A. Gaidys, Vidmantas Ričardas Dalibogas, Daiva Zita Valentaitė, t. p. vykdė užsakomuosius žemės ūkio ir pramonės įmonių darbus. J. Čepelė daugiau negu 2 dešimtmečius plėtojo ir propagavo inžinerinį kūrybos mokslą. Atsinaujinančiosios energijos tyrimų pradininkas fakultete – V. Petruševičius. Vėliau vadovaujant Kęstučiui Navickui įkurtos dvi atsinaujinančiosios energijos laboratorijos ir pradėti išsamūs biodujų gamybos ir Saulės energijos naudojimo tyrimai. Nuo 2000 Žemės ūkio inžinerijos fakultete toliau tęsiami kai kurie anksčiau pradėti elektros inžinerijos moksliniai tyrimai. Šiaulių universiteto (iki 1967 – Kauno politechnikos instituto Šiaulių fakultetas) Elektros inžinerijos ir Elektronikos katedrose plėtojami akies judesių tyrimai (pradininkas K. Kriščiūnas, V. Laurutis, V. Lauruška, Gintautas Daunys, Remigijus Laurutis). Elektromechaninių įrenginių ir elektros naudojimo efektyvių technologijų tyrimą tęsė Teodoras Šimkevičius, A. Svirskis, Leonardas Buivis, Zigmantas Turauskas, Vytautas Šukys.
Puslaidininkių fizikos instituto (nuo 2010 Fizinių ir technologijų mokslų centras) Elektroninių sistemų laboratorijoje (A. Baškys ir kiti) nuo 1991 kuriami ir tiriami galios elektronikos prietaisai, naudojami dažnio keitikliuose, skirtuose asinchroniniams elektros varikliams valdyti. Sukurtas pirmasis Lietuvoje dažnio keitiklis su tranzistoriniais raktais. Dažnio keitiklis su skaliariniu valdymu diegiamas Lietuvos įmonėse. Tiriama dažnio keitiklių įtaka elektros tinklų įtampos kokybei, jų poveikis silpnų srovių elektronikos įtaisams. Didelės galios impulsų laboratorijoje (S. Balevičius ir kiti) kuriami ir tiriami didelės galios impulsinio elektros ir magnetinio lauko generatoriai, naudojami puslaidininkinėms medžiagoms ir struktūroms tirti, t. p. magnetinio srauto tankio matuokliai.
Elektros inžinerijos specialistų rengimas
Elektros energetikos ir elektromechanikos, valdymo automatizavimo specialybių bakalaurai ir magistrai rengiami Kauno technologijos universitete ir Kauno technologijos universiteto Panevėžio institute (nuo 2014 Kauno technologijos universiteto Panevėžio technologijų ir verslo fakultetas), automatikos ir valdymo bakalaurai ir automatikos magistrai – Vilniaus Gedimino technikos universitete, pramonės ir laivų elektros įrangos ir automatikos bakalaurai ir magistrai – Klaipėdos universitete, žemės ūkio energetikos inžinerijos bakalaurai ir magistrai – Vytauto Didžiojo universiteto Žemės ūkio akademijoje. Kauno technologijos universitetas per 1947–2007 laikotarpį parengė apie 13 000 elektros inžinerijos specialistų.
Literatūra apie elektros inžineriją
Elektros inžinerijos straipsniai skelbti 1949 pradėtame leisti tęstiniame leidinyje Kauno politechnikos instituto mokslo darbai. Nuo 1958 elektros inžinerijos straipsniai skelbti LSSR aukštųjų mokyklų mokslo darbų serijos leidiniuose: Elektrotechnika ir automatika, nuo 1975 Elektrotechnika ir techninė kibernetika, nuo 1995 skelbiami žurnale Elektronika ir elektrotechnika. Nuo 1951 Kauno politechnikos institute (nuo 1990 Kauno technologijos universitetas) organizuojamos metinės respublikinės konferencijos elektros inžinerijos klausimais virto tarptautinėmis konferencijomis (ELECTRONICS). Elektros inžinerijos lietuviškosios terminijos pirmieji kūrėjai – J. Šliogeris, L. Kaulakis, Jurgis Zdanys. 1999 išleistas penkiakalbis Elektrotechnikos terminų žodynas (rengimo grupės vadovas Rimantas Jonas Mukulys, moksliniai redaktoriai A. Smilgevičius ir S. Žebrauskas), 2001 pasirodė šio žodyno elektroninė versija. 2007 parengtas Aiškinamasis elektrotechnikos terminų žodynas, 2014 — Aiškinamasis elektrotechnikos ir elektronikos gaminių terminų žodynas. Nuo pat elektros inžinerijos studijų pradžios leidžiama originali literatūra ir vadovėliai; svarbesni vadovėliai ir knygos: J. Šliogerio Elektrotechnikos paskaitos (1925), J. Šliogerio Elektrotechnika (1931), L. Kaulakio Šviesotechnikos pradmenys (1931), V. Jakovicko Nuolatinės srovės elektros mašinų apskaičiavimas (1931), Broniaus Garšvos Praktinės elektrotechnikos pradmens. Nuolatinė srovė (3 dalys, 1933–1936), Vytauto Petraičio Kintamosios srovės pagrindai. Vienfazė srovė (1939), P. Kasperavičiaus Pramonės įrengimų elektros įrenginiai (1956), V. Nešukaičio ir kitų Pramoninė elektronika (1 dalis 1962, 2 dalis 1971), Jurgio Zdanio ir kitų Pramoninės elektrotechnikos žinynas (1962), Jurgio Zdanio ir kitų Elektrotechnika be integralų (1965), V. Aleksos, S. Dailidės ir J. K. Staniškio Automatikos ir technologinių procesų automatizavimo pagrindai (1974), V. Aleksos, S. Dailidės ir J. K. Staniškio Gamybos procesų automatizavimas (1976), J. K. Staniškio Biotechnologinių procesų optimalus valdymas (1984 rusų kalba), G. Jasinevičienės ir kitų Pramoninė elektronika (2 dalis 1970, 1 dalis 1988), Stanislovo Masioko Elektrotechnika (1989), V. A. Geleževičiaus ir kitų Elektros pavarų valdymo sistemos (1990), Povilo Vaidoto Pukio Teorinė elektrotechnika (1 dalis 1990), S. Dailidės Technologiniai matavimai (1993), P. Kostrausko Vienfaziai ryškiapoliai asinchroniniai varikliai (1995, rusų kalba), S. K. Bartkevičiaus ir kitų Teorinė elektrotechnika II (1996 22000 32001), Vyčio Svajūno Januševičiaus Automatinis valdymas: teorija, uždaviniai, sprendimai (2003), A. Dambrausko Automatinių valdymo sistemų optimizavimas (2003), Povilo Vaidoto Pukio ir kitų Teorinė elektrotechnika: elektros grandinių teorijos pagrindai (2004), A. Smilgevičiaus Automatikos mikromašinos (2005), J. J. Bukšnaičio Kintamosios srovės trifazių elektros mašinų apvijų elektromagnetinis efektyvumas (2007).
2848
2083
3039