Historia

Tradycja Zakładu Elektroniki Przemysłowej sięga jeszcze Katedry Napędu Elektrycznego oraz Katedry Automatyki i Elektroniki, działających na Wydziale Elektrycznym począwszy od lat pięćdziesiątych ubiegłego stulecia. Część kadry z obu tych katedr weszła w skład utworzonego w roku 1972 Zakładu Elektroniki Przemysłowej, jako jednego z trzech zakładów, wchodzących w skład powołanego w 1970 roku i działającego do chwili obecnej Instytutu Sterowania i Elektroniki Przemysłowej. Inicjatywę założenia Zakładu należy zawdzięczać Profesorowi dr. inż. Henrykowi Tuni, który wprowadził i rozwinął tematykę elektroniki przemysłowej a w szczególności energoelektroniki w obszarze nauki i dydaktyki nie tylko w Politechnice Warszawskiej, ale w wymiarze krajowym, zasługując na miano twórcy energoelektroniki polskiej. Prof. dr inż. Henryk Tunia, pełniąc w latach od 1970 do 1980 funkcję dziekana Wydziału Elektrycznego, kierował Zakładem Elektroniki Przemysłowej od chwili jego utworzenia aż do roku 1993.
W początkowych latach swojego istnienia Zakład Elektroniki Przemysłowej prowadził bardzo szeroko rozwinięte badania o charakterze wdrożeniowym, które w zdecydowanej większości dotyczyły różnego rodzaju napędów przekształtnikowych. Na szczególną uwagę zasługują prace badawcze związane z opracowaniem napędów tyrystorowych dla ówczesnego przemysłu obrabiarkowego, włókienniczego i chemicznego. Dzięki wielkiemu zaangażowaniu pracowników Zakładu w latach siedemdziesiątych ubiegłego stulecia zostało opracowanych i wdrożonych do procesu dydaktycznego szereg stanowisk eksperymentalnych, które podlegając ciągłej modernizacji służą do chwili obecnej i są wykorzystywane w „Laboratorium podstaw elektroniki i energoelektroniki”, „Laboratorium układów techniki cyfrowej” i „Laboratorium teorii przekształtników”.

Po transformacji ustrojowej zdecydowana większość prac naukowo badawczych jest realizowana w ramach licznych projektów badawczych (promotorskich, indywidualnych, rozwojowych, celowych) finansowanych głównie z funduszy pozyskiwanych z ministerstwa właściwego ds. nauki i szkolnictwa wyższego a także ze środków unijnych. Projekty te obejmują obszerne spektrum tematyczne, związane z szeroko pojętą elektroniką i informatyką przemysłową oraz energoelektroniką i jej zastosowaniami. Część eksperymentalna projektów badawczych, w których oprócz pracowników uczestniczy zawsze co najmniej kilku doktorantów i dyplomantów, jest realizowana w dwóch bogato wyposażonych laboratoriach badawczych.
W zakresie zadań dydaktycznych Zakład bierze udział w realizacji zajęć na wszystkich stopniach studiów stacjonarnych i niestacjonarnych (łącznie ze studiami typu „e-learning” i studiami w języku angielskim „electrical engineering”) w prowadzonych przez Wydział trzech kierunkach kształcenia, obejmujących elektrotechnikę, automatykę i robotykę oraz informatykę. Pracownicy Zakładu prowadzą wykłady, laboratoria i ćwiczenia rachunkowe z przedmiotów kierunkowych „Podstawy elektroniki i energoelektroniki”, „Układy techniki cyfrowej” i „Podstawy robotyki”. Spośród ważniejszych przedmiotów specjalnościowych prowadzonych przez Zakład należy wymienić: „Teorię przekształtników”, „Układy mikroprocesorowe”, „Energoelektroniczne układy zasilające”. Zakład obsługuje pięć laboratoriów dydaktycznych: „Laboratorium podstaw elektroniki i energoelektroniki”, „Laboratorium teorii przekształtników”, „Laboratorium układów techniki cyfrowej”, „Laboratorium techniki mikroprocesorowej” i „Laboratorium podstaw robotyki”. W ramach obowiązującego na Wydziale Elektrycznym PW trójstopniowego systemu studiów w Zakładzie jest corocznie wykonywanych od kilku do kilkunastu prac dyplomowych inżynierskich i magisterskich na wszystkich kierunkach kształcenia.
Zakład prowadzi szeroką współpracę z wieloma technicznymi uniwersytetami europejskimi. Szczególną rolę w zapoczątkowaniu i rozwinięciu tej współpracy odegrała osoba Profesora Hansa-Christopha Skudelnego, który w latach siedemdziesiątych ubiegłego stulecia jako ówczesny dyrektor Institute of Power Electronics and Electrical Drives w Aachen Univesity of Technology (Niemcy), zwrócił się z propozycją odbycia w tamtejszej jednostce staży naukowych przez naszych pracowników.
Obecnie Zakład Elektroniki Przemysłowej zatrudnia dziewiętnastu nauczycieli akademickich (trzech na stanowiskach profesorskich, jednego docenta, dwunastu adiunktów i dwóch asystentów) oraz dwoje pracowników niebędących nauczycielami akademickimi.
Zakład Elektroniki Przemysłowej jest siedzibą Polskiego Towarzystwa Elektrotechniki Teoretycznej i Stosowanej.

Kierownicy Zakładu:
▪ Prof. dr inż. Henryk Tunia 1972 – 1993
▪ Dr inż. Mieczysław Nowak (p.o. kierownika) 1985 – 1987
▪ Prof. dr hab. inż. Marian Kaźmierkowski 1993 – 1999
▪ Prof. dr hab. inż. Henryk Supronowicz 1999 – 2009
▪ Prof. dr hab. inż. Roman Barlik 2009 - 2017
▪ Prof. dr hab. inż. Mariusz Malinowski 2017-2020
▪ dr hab. inż. Marek Jasiński (prof. PW) od 2021

Zakład Elektroniki Przemysłowej- charakterystyka dziedziny

Elektronika przemysłowa to jedna z trzech pokrewnych, ściśle powiązanych i uzupełniających się dziedzin nauki i techniki, z których dwie pozostałe to automatyka przemysłowa i informatyka przemysłowa. Wspólne rozszerzenie „przemysłowa” oznacza w tym przypadku nie efekt zajmowania się przemysłem i jego urządzeniami czy systemami sprzętowymi i programowymi, lecz wskazuje na praktyczne zastosowania i weryfikowany eksperymentalnie charakter prac badawczo-rozwojowych i konstrukcyjnych.

Specyficznym i centralnym obszarem zainteresowania elektroniki przemysłowej jest ENERGOELEKTRONIKA – dyscyplina związana z budową urządzeń zasilających dla wszystkich rodzajów odbiorników energii elektrycznej. Zadaniem układów energoelektronicznych – przekształtników – jest nie tylko dopasowanie formy energii elektrycznej dostarczanej przez generatory i systemy energetyczne do konkretnych wymagań odbiornika, ale także w dominującej liczbie zastosowań, precyzyjne sterowanie przepływem energii – mocą, przy za zapewnieniu wysokiej jakości tej energii i sprawności energetycznej. Energoelektronika stanowi pomost pomiędzy nowoczesną i zmierzającą do wykorzystania w coraz szerszym zakresie źródeł odnawialnych, elektroenergetyką, a niesłychanie zróżnicowanymi, co do funkcji, zasady działania oraz parametrów, odbiornikami.

Przyjmując, że energoelektronika, z uwagi na swoją rolę i zadania, stanowi nieomal synonim elektroniki przemysłowej można wyróżnić trzy zasadnicze obszary tej dyscypliny (zgodne zresztą z ogólnymi tendencjami rozwoju i aplikacji elektroniki, która bez wątpienia stanowi pierwszy i najważniejszy klucz do świata nowoczesnej techniki i informatyki). Te obszary to:

- rozwój nowych topologii przekształtników, wykorzystujących nowoczesne, dwustanowe, półprzewodnikowe łączniki mocy,

- rozwój technologii materiałowych, prowadzący do doskonalenia elementów i zespołów, z których budowane są urządzenia energoelektroniczne,

- rozwój metod sterowania przekształtnikami z uwzględnieniem specyfiki przekształtników kontrolowanych za pośrednictwem sygnałów dwustanowych, ale także niesłychanie różnorodnych charakterystyk regulacyjnych odbiorników zasilanych z przekształtników.

Zakład Elektroniki Przemysłowej- profil dydaktyczny

Wiodący obszar działalności dydaktycznej Zakładu Elektroniki Przemysłowej jest ściśle związany z uprawianą w nim od blisko pięćdziesięciu lat specjalnością naukowo – techniczną, jaką jest opisana wyżej elektronika przemysłowa. Treści wykładanych przedmiotów pokrywają większość zagadnień związanych z teorią, projektowaniem, konstrukcją i eksploatacją różnego rodzaju urządzeń elektroniki przemysłowej ze szczególnym ukierunkowaniem na przekształtniki energoelektroniczne. Struktura prowadzonych przedmiotów specjalistycznych stanowi swego rodzaju odzwierciedlenie typowej dla większości urządzeń elektroniki przemysłowej konfiguracji bloków i podzespołów funkcjonalnych, wchodzących w skład obwodów głównych (energetycznych) i sterujących. Do przedmiotów, w których dominuje tematyka dotycząca części energetycznej urządzeń należą:

- teoria przekształtników,

- komputerowe projektowanie przekształtników,

- elementy i podzespoły elektroniczne,

- przekształtnikowe systemy zasilające.

Coraz bardziej skomplikowanym funkcjom, algorytmom i strukturom systemów sterujących, wchodzącym w skład przekształtników są poświęcone następujące przedmioty:

- sterowanie i monitoring przekształtników,

- przesył, kompresja i ochrona danych,

- technika mikroprocesorowa.

Wymienione przedmioty są obowiązkowe dla studentów pierwszego i drugiego stopnia kierunku „elektrotechnika” w ramach specjalności „automatyka i inżynieria komputerowa”. Stanowią też ofertę dydaktyczną dla pozostałych kierunków studiów prowadzonych na Wydziale Elektrycznym PW, tzn. dla kierunku „automatyka i robotyka” i „informatyka” a także dla uczestników studiów doktoranckich.

Istotną część oferty dydaktycznej Zakładu Elektroniki Przemysłowej stanowią następujące przedmioty podstawowe, wykładane na początkowych semestrach studiów pierwszego stopnia:

- podstawy elektroniki i energoelektroniki,
- układy techniki cyfrowej.

Przedmioty:

TEORIA PRZEKSZTAŁTNIKÓW

ELEMENTY PRZEKSZTAŁTNIKÓW

PROJEKTOWANIE PRZEKSZTAŁTNIKÓW

STEROWANIE I MONITORING PRZEKSZTAŁTNIKÓW

pełnią wiodąca rolę w procesie nauczania szerokiej, intensywnie rozwijającej się i kluczowej dla nowoczesnej elektrotechniki, elektroniki a także informatyki dziedziny, jaką jest:

ENERGOELEKTRONIKA

POWER ELECTRONICS

LEISTUNGSELEKTRONIK

Energoelektroniczne systemy zasilające stanowią zwornik dwóch filarów decydujących o rozwoju współczesnej cywilizacji, którymi są

ENERGETYKA I INFORMATYKA

O znaczeniu ENERGOELEKTRONIKI we współczesnej cywilizacji niech świadczą następujące fakty:

Nie istnieje praktycznie żaden obszar działalności gospodarczej i społecznej, w którym korzystanie z energii elektrycznej nie odbywałoby się dzięki energoelektronicznym urządzeniom zasilającym.
Wartość rocznej światowej produkcji elementów, podzespołów i urządzeń w dziedzinie energoelektroniki to ok. dwieście miliardów euro.
Moce znamionowe stosowanych przekształtników obejmują zakres od kilku miliwatów do kilku gigawatów, a liczba działających w świecie przekształtników jest szacowana na kilkadziesiąt miliardów.
W krajach rozwiniętych blisko 2/3 energii elektrycznej jest „udoskonalane” za pomocą przekształtników. Oznacza to, że energie elektryczna dostarczana przez system elektroenergetyczny jest swego rodzaju półproduktem, którego parametry muszą być dostosowane do wymagań odbiorników.
Bardzo szybko wzrasta znaczenie energoelektroniki w rozwoju systemów energetycznych, zarówno poprzez zastosowanie przekształtnikowych sprzęgów w układach generacji rozproszonej, włączanych między sieć a odnawialne źródła energii i magazyny energii a także poprzez wprowadzenie energoelektronicznych układów poprawy jakości energii i regulatorów przepływu energii.
Wiodącym obszarem działalności wszystkich największych koncernów elektrotechnicznych i elektronicznych jest projektowanie i produkcja urządzeń energoelektronicznych. Ponadto istnieją i stale powstają niezliczone szeregi specjalistycznych firm High – Tech, które opracowują i doskonalą „zasilanie do wszystkiego”.
Na krajowym rynku gospodarczym, a w szczególności na Mazowszu, powstały i prosperują liczne firmy o wielkim potencjale innowacyjnym w zakresie energoelektroniki, bazujące na wykształconych w Zakładzie Elektroniki Przemysłowej energoelektronikach i specjalistach z dziedziny elektroniki i informatyki przemysłowej. Firmy te stale poszukują nowych pracowników, ceniąc sobie najwyżej absolwentów naszego Zakładu.
Zasilanie systemów informatycznych i multimedialnych wykorzystuje ponad 15% wytwarzanej energii, która jest poddawana przekształcaniu energoelektronicznemu.
Przegląd wybranych, najciekawszych i perspektywicznych aplikacji i firm w dziedzinie energoelektroniki na świecie i w kraju ilustruje strona www Zakładu Elektroniki Przemysłowej – Aplikacje energoelektroniki