GADAS, J. ZVS/ZCS měnič pro indukční ohřev [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2024.
Cílem práce Jana Gadase bylo navrhnout a zkonstruovat měnič pro průmyslový indukční ohřev, který využívá vhodné topologie pro eliminování spínacích ztrát. V teoretické části práce student prezentuje typické v praxi používané topologie měničů a zaměřuje se přitom především na topologie ZVS a ZCS. Princip vybraných topologií dokládá vlastními simulacemi nad rámec zadání. V první fázi student navrhnul nízko-výkonový model indukčního ohřevu, který byl optimalizován pro testování zapojení. Na tomto modelu student odzkoušel různé hodnoty vybraných součástek. Zásadní je přidání TVS diod, které omezuje oscilace při náběhu měniče. Naměřenými průběhy podpořil věrně vytvořené simulace a potvrdil svou teoretickou úvahu. V druhé fázi student navrhnul výsledný výkonový model, který je dimenzovaný až do výkonu 10 kW. Zapojení doplnil o analogovou logiku, která hlídá průtok chladícího média, potřebné hodnoty napájecího napětí výkonové části apod. Dále student samostatně sestavil zdrojovou část svého zařízení, kde rovněž ukázal konstruktérské schopnosti, včetně správně provedené elektroinstalace. Nakonec provedl měření na výsledném výkonovém zařízení, která taktéž korelují se simulacemi. Celé zařízení je z elektrotechnického, konstrukčního i bezpečnostního hlediska promyšlené do absolutního detailu, k technické části práce v podstatě nemám nic, co bych vytknul a věřím, že studentovo znalosti v této oblasti značně přesahují mé znalosti. Veškeré podklady pro výrobu šasi student sám navrhnul a nakreslil. Zařízení je modulární, je možné využít ho k tavbě kovů v kalíšku, nebo po odendání nástavce k nahřátí materiálu za účelem například ohýbání. Textová část práce je na profesionální úrovni. Text je doplněn vlastními a velice názornými ilustracemi, zpracování grafů a jejich vypovídací hodnota je na vysoké úrovni, podobně jako v kvalitních publikacích. Konstrukce zařízení je vizualizována 3D modely, které student sám vymodeloval. Text je velice čtivý a přehledný. Text práce byl hotový s předstihem, práce tak mohla projít korekcí, kdy se eliminovala většina gramatických a faktických chyb a nepřesností. Velice oceňuji sázení v LaTeXu. Funkčnost zařízení dokládá i fakt, že student provedl tavbu několika vzorků kovu, které pak ve firmě Thermo Fisher Scientific nechal podrobit analýze složení, ze které vyplývá například míra kontaminace vzorků grafitem z grafitového tavícího kalíšku. Dokládá tak, že zařízení otestoval v plném provozním výkonu. Student má o téma zájem, při vypsání tématu dodal koncept kde jasně stanovil cíle, které během celého roku dodržoval. Během celého roku na zařízení pracoval, řešil komplikace při oživování zařízení, veškeré své myšlenkové pochody chodil konzultovat. Rozsah a objem odvedené práce je nadstandardní. Navrhuji hodnocení A/97 bodů.
Student navrhl vysokofrekvenční měnič indukčního ohřevu (především pro tavení kovů). Jedná se o velmi robustní a perfektně a profesionálně zpracované zařízení (vlastní zájmové téma studenta). Celé zařízení je doplněno o řídící a monitorovací jednotku. V práci je popsána teorie spínání a základní topologie spínaných měničů. Další část je věnována podstatě indukčního ohřevu a rezonanci. Praktická část popisuje a zdůvodňuje návrh silové, napájecí i řídící části včetně mechanického provedení. Rozsahem a množstvím provedené práce se jedná o nadstandardní téma s přesahem do několika souvisejících oborů. Rozsah práce je nadstandardní. Text práce je svědomitě a velice kvalitně zpracován. Odbornost projevu je na dobré úrovni a vypovídá to o perfektní orientaci studenta v problematice. Mám jen několik menších komentářů: V úvodu bych odcitoval nějaké zdroje, o které se základní problematika opírá. Některé reference bych uváděl na konkrétních místech týkajících se detailního vysvětlování jevů a principů (např. kap. 1.1.2). Pojem saturace bych nahradil sepnutým stavem (pozor na správné uvádění lineární a aktivního režimu, atd.). Rovnice jsou součástí věty (interpunkční znaménka). Použití indexů by mělo být jednotné. Je tu několik méně vhodných nepřesných formulací: např. na str. 38 by bylo lepší to popsat jako: „tepelné vyzařování energie způsobené hysterezními ztrátami“. Rozlišil bych mezi přítomným a budoucím časem (pozůstatky ze sem. projektu) a psal v 1. os. j.č. Bylo by dobré se zmínit, zda byl vysoký činitel jakosti (str. 46) uvážen při napěťovém dimenzování prvků rezonančních obvodů. Frekvenci ustalování kmitů bych v obr. 3.8-3.9 naznačil. Některé výsledky simulace a měření bych porovnal s předpokladem v jednom obrázku nebo tabulce. Pak není třeba je uvádět 2x (jako např. kap. 3.8, obr. 3.23 - srovnávací experimenty). Obr. 3.20-3.22, atd. jsou pro srovnání prezentovány správně. V obr. 3.27-3.29 bych ovšem srovnání se simulací/teorií provedl v jednom grafu. Formální stránka a obrázky jsou velmi kvalitní. Návrh zařízení je velmi podrobně a pečlivě popsán. Měřením byla ověřena plná funkce zařízení v souladu s předpoklady. Veškeré poklady a vyhotovení mají profesionální formu. Celkově úroveň a obtížnost práce odpovídá spíše nadstandardně kvalitní diplomové práci. Navrhuji hodnocení 95b/A.
eVSKP id 159018