李永建,男,教授,博士生导师。2011年于河北工业大学获工学博士学位,研究方向工程电磁场与磁技术;2009-2011在澳大利亚悉尼科技大学做访问研究,研究方向为三维磁特性测试与模拟技术。2016-2017年在加拿大渥太华大学做访问学者。现任河北工业大学省部共建国家重点实验室副主任,中国电工技术学会副秘书长,天津电机工程学会副理事长,一、二维磁特性测量技术(1&2DM)国际指导委员会委员。
学术成果:获得“全国优秀博士学位论文”提名奖,首批河北省“青年拔尖人才”,天津青年科技奖、河北省模范教师、河北省高校百名优秀创新人才、河北省杰出青年基金。致力于电工领域磁性材料三维磁特性检测及特性模拟等新技术的研究,针对各种电机、变压器硅钢叠片材料在运行中呈现的服役磁特性进行分析建模,创建了国内首台全自动综合磁特性测试装置,在旋转磁特性的测量、表征,混合磁滞模型及损耗模型的研究及工程应用等方面取得重要进展。至今共发表学术论文60篇、其中被SCI收录30余篇,获得专利6项;主持或参与国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目共7项,其他项目共8项;参加国际国内学术会议16次,作特邀报告5次。相关研究获本领域首个国家自然科学基金重点项目并获优秀结题, 获得河北省科技进步一等奖1项(第一),天津市科技进步二等奖1项(第五)。
研究领域:电力变压器、电机等电工装备的试验及特殊的应用工况极大地增加了电磁场问题的复杂性,而由电工磁材料构成的铁心部件是直接影响这些电工装备电气性能的最关键部分。复杂乃至极端条件下材料和构件的磁特性测量、模拟及应用具有重要的意义。本课题组致力于电工磁材料的磁特性多维测量、特性模拟及表征、电力电子磁元件设计与特性分析等方面的理论与实验研究,研究方向包括:
1、模拟服役条件下磁特性测量数据的表征和可视化问题。在三维旋转磁特性测试实验研究的基础上,提出考虑磁材料在多种工况条件下的磁特性测量原理;模拟服役条件下的磁特性测量包含空间三方向的B、H信号和相应的应力、温度等模拟信号参数,从而构成磁场-应力-温度的多维非线性数据。需要具有明确物理意义的前提下,根据磁特性测量的物理本质关系,对测量结果合理的投射到特定二维平面或三维立体上,实现直观可视化表征材料的性能。同时,为提高测量与表征精度,应解决大功率三维励磁磁场对检测信号的干扰问题。
2、考虑多外施条件依赖型矢量磁滞建模的问题。考虑旋转磁滞特性、各向异性和对频率、温度、应力等工况条件的相互关系,研究外界环境中非磁性因素对材料磁特性的影响,分析磁化过程中能够因外界条件改变而变化的物理参数(饱和磁化强度、磁各向异性系数、分布函数等),修正所提出的矢量磁滞模型,建立多条件依赖型混合矢量磁滞模型,实现材料磁特性的精细模拟。
3、大功率电力电子装置中磁元件的设计及特性分析。高频变压器、饱和电抗器等磁元件是电力电子装置提升功率密度和运行稳定性的关键部件,对结构设计和特性分析提出更高的要求。拟开展高功率密度高频变压器、饱和电抗器的创新设计及应用研究、多场条件的损耗特性研究以及高频条件下寄生效应特征参数的提取与分析。
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