Pan Bc. Miloslav Benešl vypracoval svou diplomovou práci na téma vyhodnocení mechanické odolnosti vinutí transformátoru během zkratové zkoušky. Předložená práce má rozsah 79 stran a je členěna do sedmi kapitol, doplněných úvodem a závěrem. V úvodních částech se práce věnuje základnímu popisu distribučních a výkonových transformátorů včetně jejich výrobního procesu. Následně objasňuje vznik dynamických sil při zkratu a možnosti jejich analytického stanovení. Další část je zaměřena na problematiku zkratové odolnosti transformátorů z pohledu příslušných norem a na průběh zkratových zkoušek. Praktická část práce je zaměřena na vytvoření modelu zadaného transformátoru pro elektromagnetickou a následně i mechanickou analýzu metodou konečných prvků ve 3D. Součástí řešení je rovněž potřebné zjednodušení modelu, výpočet zkratových sil a multifyzikální propojení jednotlivých úloh vedoucí k vyhodnocení mechanického namáhání jak analytickým přístupem, tak prostřednictvím numerických simulací.

Z hlediska splnění zadání byly všechny stanovené cíle naplněny v plném rozsahu, a proto hodnotím toto kritérium stupněm výborně.

Práce je po stránce zpracování na velmi dobré úrovni a svým rozsahem i formou odpovídá požadavkům kladeným na diplomové práce. Také v tomto kritériu ji hodnotím stupněm výborně.

V textu se vyskytuje pouze malé množství gramatických chyb a překlepů. Práce má přehlednou strukturu, jednotnou grafickou úpravu a je vhodně doplněna tabulkami, matematickými vztahy a kvalitně zpracovanými vlastními obrázky. Z jazykového a formálního hlediska ji proto hodnotím stupněm výborně.

Autor při zpracování práce vycházel z 26 odborných pramenů, z nichž 17 je cizojazyčných. Rozsah i charakter použité literatury považuji vzhledem k řešené problematice za zcela dostačující, a proto i v tomto ohledu hodnotím práci stupněm výborně.

Hlavním přínosem práce je vytvoření výpočetního modelu vinutí transformátoru založeného na metodě konečných prvků pro simulaci elektromagnetického pole a souvisejících jevů při zkratu. Na tento model navazuje mechanická analýza umožňující posouzení napěťových a deformačních poměrů ve vinutí a ověření odolnosti zadaného transformátoru vůči působení dynamických sil vznikajících při zkratu. Použité postupy jsou srozumitelně popsány a dosažené výsledky jsou vhodně interpretovány. Postupy mají velký přínos pro vědu i praxi elektrických strojů. Z odborného hlediska hodnotím práci stupněm výborně.

Autor přistupoval k řešení diplomové práce zodpovědně a po celou dobu jejího zpracování pracoval aktivně a samostatně. Průběžně konzultoval dosažené výsledky se svým vedoucím a prokazoval zájem o hlubší pochopení řešené problematiky. Aktivitu studenta v průběhu řešení práce proto hodnotím stupněm výborně.

Shrnutí

Autor prokázal schopnost samostatně řešit odbornou problematiku a zpracovat ji do podoby kvalitní diplomové práce. Osvojil si problematiku zkratové odolnosti transformátorů, analytického i numerického modelování elektromagnetických jevů při zkratu a rozšířil své znalosti také o oblast multifyzikálních úloh zahrnujících mechanické výpočty a simulace. Předložená práce vykazuje vysokou odbornou úroveň a její výsledky mohou být využitelné i v technické praxi. S ohledem na celkovou úroveň zpracování a výše uvedené skutečnosti hodnotím práci stupněm výborně (A) a doporučuji ji k obhajobě. Points proposed by supervisor: 94

Hlavní náplní diplomové práce je tvorba a analýza multifyzikálního modelu vinutí transformátoru. Analýza zkratových sil transformátoru je zajímavý problém s přímým průmyslovým přesahem. Pracovní postup, který kombinuje Ansys Maxwell a Ansys Mechanical je logický a segmentový model je elegantní řešení redukce výpočetní náročnosti a jeho použití je v práci dobře zdůvodněno. Celkový dojem z diplomové práce je solidní, ale s několika drobnými nedostatky:
- Z mého pohledu jsou Kapitoly 1 a 2 příliš popisné až encyklopedické. Popis navíjecích strojů nebo detaily step-lap skládání mají minimální vazbu na analytickou část práce.
- Rešerše by mohla obsahovat i kritické srovnání existujících přístupů k výpočtu zkratových sil.
- V rovnici (5.3) je hodnota proudu ve všech závitech vinutí L2 rovna 545 449 A a rovnice (5.1) uvádí pro L1 hodnotu 515 449 A, ale výsledek F_rad je v obou případech identický, 1 248 260 N. To vypadá podivně.
- Veličina Iy v rovnici (3.11) a (3.12) se nazývá kvadratický moment průřezu, nikoliv moment setrvačnosti.
- V textu je neopatrně používáno pojmů „optimalizovaný“ a „optimální“. V práci není provedena žádná optimalizace v technickém smyslu. Používání těchto slov může nýt pro budoucí čtenáře zavádějící.

Veškeré cíle uvedené v zadání jsou splněny, práce splňuje požadavky kladné na diplomovou práci. Praktická implementace multifyzikálního řetězce je funkční a výsledky se zdají být fyzikálně věrohodné. Topics for thesis defence:

1. Segmentový model předpokládá, že rozptylový tok je v prostřední části vinutí orientován čistě axiálně. Jak byste ověřil, že tato podmínka je pro váš transformátor skutečně splněna, a kde v geometrii jí nejvíce porušena?
2. Práce se zabývá pouze radiálními silami. Za jakých konstrukčních okolností by se axiální síly staly kritickými a jak by se změnila metodika analýzy?
3. Celý simulační řetězec byl ověřen pouze analytickým výpočtem, nikoli experimentálně. Jak byste navrhl experimentální validaci alespoň části výsledků, pokud byste měl k dispozici veškeré laboratorní vybavení?

Points proposed by reviewer: 82