BÍLEK, V. Elektromagnetická analýza a modelování asynchronního stroje s plným rotorem [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2021.
Bc. Vladimír Bílek vypracoval diplomovou práci v rámci spolupráce mezi Ústavem výkonové elektrotechniky a elektroniky VUT v Brně s Centrem mechatroniky v Linci (LCM), Johannes Kepler Universität (JKU). Práce je z tohoto důvodu psaná v anglickém jazyce a poradcem práce na JKU byl Assist.-Prof. DI Dr. Gerd Bramerdorfer. - Z hlediska zadání práce, jsou veškeré body splněny zcela bez výhrad, a proto hodnotím hledisko plnění bodů zadání jako výborné. - Prezentační úroveň práce a její rozsah dle názoru vedoucího práce přesahuje standardní kvalitu diplomové práce. I přestože mohla být práce psána stručněji, hodnotím práci z tohoto hlediska výborně. - Práce je psána čitelně, ale je přesto patrné, že neprošla gramatickou korekcí a obsahuje tak chyby jazykového charakteru. Formální úpravu práce a její jazykovou úroveň hodnotím tedy jako velmi dobrou. - Autor citoval 180 převážně zahraničních literárních zdrojů a citace jsou v rámci textu vhodně odkazovány. Práci autora s literaturou, která zvyšuje už tak nadstandardní úroveň práce, hodnotím jako výbornou. - Výsledkem autora práce je zpracování rozsáhlé literní rešerše na současný stav poznání zadané problematiky, přehled korekčních činitelů pro výpočet strojů s plnými rotory, stanovení a naprogramování metodik pro elektromagnetický výpočet strojů s plnými rotory, vytvoření statistického modelu stroje s plným rotorem pro jeho rychlý výpočet parametrů a také provedení jeho optimalizace. Výsledky práce jsou zcela konkrétní, věrohodné a vysoce hodnotné pro další využití ve výzkumné a vývojové činnosti. Hledisko využitelnosti výsledků práce tedy hodnotím jako výborné. - Autor práce pracoval ve vhodné míře samostatně, iniciativně a pilně. Přístup autora k řešení práce a napsání práce v anglickém jazyce přispívá ke kladné propagaci VUT v Brně nejenom na Johannes Kepler Universität se kterou byla práce vypracována. Hledisko aktivity studenta během semestru bylo nadstandardní a hodnotím jej jako výborné. Shrnutí: Autor prokázal schopnost sepsat odbornou práci v anglickém jazyce na zadané náročné téma. Při vypracování prokázal vysokou míru schopnosti nastudovat a porozumět zadané problematice, schopnost osvojit si práci s programovacím jazykem Python, s programem pro elektromagnetické výpočty Ansys Maxwell a dále také schopnost pracovat s odbornou literaturou. Vzhledem k nadstandardní úrovni práce, vysoké hodnotě získaných výsledků a vytvořených výstupů hodnotím tuto práce stupněm A/ výborně a práci doporučuji k obhajobě.
Diplomat se zabývá elektromagnetickou analýzou, modelováním a optimalizací asynchronního stroje s plným rotorem. První kapitola se zabývá popisem a konstrukčními zvláštnostmi vysokootáčkových strojů. Druhá kapitola se věnuje matematickému popisu a zejména problematice modelování magnetického pole asynchronních strojů s plným rotorem metodou konečných prvků a dále pak korekčním činitelům pro zohlednění konečné délky různých konstrukčních provedení rotoru. Je popsána také metoda omezení povrchových ztrát rotoru radiálním drážkováním a odpovídající korekční činitele. Ve třetí kapitole je představena metoda náhradního modelování (surrogate modeling), která umožňuje nahradit konečněprvkový model přibližným modelem pomocí matematických funkcí a výrazně tak zkrátit výpočetní čas. Ve čtvrté a páté kapitole je popsán proces simulace konkrétního výchozího vysokootáčkového motoru s axiálně drážkovaným rotorem, včetně jeho modelu v programu Ansys Maxwell 2D a vyhodnocení výsledků. Jsou zde prakticky použity odpovídající korekční činitele z kapitoly 2. Šestá a sedmá kapitola tvoří jádro práce. V šesté kapitole je popsáno vytvoření konkrétního náhradního modelu (surrogate model) pro vybraný motor zahrnující citlivostní analýzu, výběr vstupních a výstupních parametrů, vzorkovací schéma, sestavení samotného modelu a posouzení a vyhodnocení jeho přesnosti. V sedmé kapitole je náhradní model provázán s optimalizačním algoritmem, provedena první optimalizace, posouzení přesnosti náhradního modelu a zpřesnění náhradního modelu zahrnutím verifikačních dat a provedena druhá optimalizace. V osmé kapitole jsou kromě výchozího řešení stroje vybrána a dále analyzována tři optimalizovaná řešení se zaměřením na maximální moment při zvolených otáčkách, maximální účinnost a minimální cenu s ohledem na maximální moment. Ve všech případech bylo optimalizací dosaženo znatelně lepších parametrů ve srovnání s výchozím motorem. Práce má logickou strukturu a je nadprůměrně rozsáhlá nejen počtem stran, ale zejména svým obsahem. Diplomant zpracoval náročnou a novou problematiku náhradního modelování (surrogate modeling). Musel pracovat s množstvím zahraniční literatury, o čemž svědčí seznam literatury čítající 180 titulů. Velmi kladně hodnotím, že na základě teoretických poznatků dokázal připravit metodu tvorby náhradního modelu (surrogate model) a jeho propojení s optimalizačním algoritmem a tuto metodu otestovat na konkrétním zadaném motoru. Množství odvedené práce je skutečně výjimečné. Po formální stránce je práce zpracována přehledně a je napsána v angličtině. Student splnil zadání beze zbytku, práce má velmi vysokou úroveň a doporučuji ji k obhajobě.
eVSKP id 133105