Отзыв оппонента (Разработка способа и алгоритмов управления электрическими печами сопротивления, обеспечивающих временную и пространственную равномерность нагрева)

отзыв официального оппонента на диссертацию Горячих Елены Владимировны «Разработка способов и алгоритмов управления электрическими печами сопротивления, обеспечивающих временную и пространственную равномерность нагрева», представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.09.10 - Электротехнология 1. Актуальность темы Актуальность избранной соискателем темы исследований не вызывает сомнения. Автор в своей трактовке обоснования актуальности базируется на необходимости поисков новых алгоритмов управления тепловыми процессами в электропсчах сопротивления для термообработки керамических изделий и создания устройств управления для повышения равномерности распределения температуры в рабочем пространстве печей. 2.

Степень обоснованности положений, выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации В диссертации проведен анализ изученного технологического процесса обжига керамических изделий и на основе критической оценки конструкций современных электропечей сопротивления для реализации этих технологий сформулированы и обоснованы цель и задачи исследований. Из материалов диссертации и опубликованных работ следует, что автором с необходимым уровнем достоверности разработаны регуляторы температуры в электрон ечах сопротивления трех типов: с ограничением температуры нагревательных элементов, с компенсацией разности температур в тепловых зонах печи, с ограничением тока нагревателей. Для каждого регулятора обосновывался алгоритм его работы. Разработанные технические решения проходили экспертизу на полезность и новизну при получении патентов, которые включены в приложение к диссертации.

3. Достоверность и новизна результатов исследования Достоверность научных результатов и выводов подтверждается корректностью принимаемых допущений при разработке моделей комплекса систем электропитания и управления, обоснованностью принятых методов исследований, проведенных с использованием сертифицированного измерительного оборудования, а также совпадением результатов аналитических исследований с экспериментальными данными.

Научной новизной обладают разработанные модели комплекса, включающие в себя электрическую печь сопротивления, систему электропитания и управления, учитывающих неоднородность объекта управления и нелинейность характеристик регулятора мощности. Новыми являются результаты сравнительного анализа аналитических и экспериментальных динамических характеристик системы комплексного управления. Новизной характеризуются предложенные алгоритмы управления, учитывающие неоднородность объекта управления и нелинейность элементов системы управления. 1'азработан и зарегистрирован как интеллектуальная собственность программный пакез; позволяющий проводить расчет передаточной функции электрической печи сопротивления на основе паспортных данных.

4. Значимость работы для науки и производства Научное значение диссертации определяется комплексным подходом, реализованным автором работы при решении проблем повышения равномерности нагрева в рабочей камере электрической печи сопротивления. Разработанные имитационные модели в программной среде Япш11п1о'Ма11аЬ позволяют в диалоговом режиме проводить анализ и синтез системы комплексного регулирования с учетом требуемых технологией ограничений тока и температуры нагревательных элементов. Запатентованные схемотехнические решения с дополнительным контуром по току и температуре нагревателей позволяют снизить установленную мощность регулятора мощности, а также продлить срок службы нагревательных элементов. Результаты работы могут быть рекомендованы для использования в организациях, занимающихся проектированием электрических печей сопротивления для термообработки керамических изделий (Компания Термокерамика, Накал, ТЕРМАЛ).

5. Оценка внутреннего единства полученных результатов и направленность полученных результатов на решение актуальной проблемы, теоретической и прикладной задач Диссертация является законченной научной работой. Все задачи, определенные постановкой и целью исследований, логика и последовательность изложения материалов в диссертации объединены общей идеей создания высокоэффективных электропечей сопротивления. Последовательность изложения результатов исследований логически обоснована, взаимосвязана и направлена на решение поставленной актуальной прикладной научной проблемы. Значимость для науки результатов исследований заключается в том, что теоретические выводы соискателя развивают общую теорию электропеч ей и позволяют практически осуществить создание промышленных электротехнологических комплексов высокого технического уровня.

6. Подтверждение достаточной полноты публикаций основных положений, результатов, выводов и заключения. Соответствие автореферата содержанию диссертации Основные результаты исследований достаточно полно опубликованы в 22 печатных работах, неоднократно докладывались на научных конференциях различного уровня и в достаточной степени известны специалистам в области электротехнологии.

Содержание автореферата полностью соответствует содержанию диссертации и в полной мере отражает ее основные положения. 7. Замечания по диссертационной работе 1. На стр.7 соискатель указывает, «что электрическое сопротивление нагревателя, выполненного из дисилицида молибдена, при нагреве и охлаждении изменяется в 10 раз„а следовательно, во столько же раз ( в соответствии с законом Ома) изменяется мощность, выделяемая в нагревателе». С этим утверждением оппоненту согласиться нельзя, так как: 1.1. Измснснис мощности нагревателя может происходить нс на основании закона Ома, а на основании закона Джоуля-Ленца.

1.2. В промышленных электропечах с нагревателями из дисилицида молибдена не допускается увеличение мощности нагревателей. Для этого в период пуска электропечи напряжение на нагревателях снижают до величины 0,3 Ц„„с последующим увеличением в течении 15-20 минут до 0,5 Ц„„, 0,7 Б„,,„и 1,0 Б.„или изменяется непрерывно. 2. На стр.14 соискатель приводит вывод, что «общая продолжительность периода охлаждения для большинства материалов меньше, чем необходимая длительность периода нагрева».Для большинства материалов это не справедливо. Это мнение соискателя имеет узкоутилитарный характер и может быть только для специальных технологий с ограничением скорости нагрева (например для спекания керамики). Для промышленных электропечей сопротивления при нагреве большинства материалов время охлаждения всегда больше, чем время нагрева из-за различия коэффициентов теплоотдачи при нагреве и охлаждении (если не используется принудительное охлаждение газом или в жидкостях).

3. Стр.59, параграф 2.6. Касается математической модели нагревателя из дисилицида молибдена. Математическая модель, приведенная в диссертации, описывает нагреватель прямоугольного сечения с граничными условиями на концах стержня Т=ЗООК. Такие нагреватели из дисилицида молибдена промышленностью не выпускаются. Типовая конструкция нагревателей из такого материала состоит из цилиндрического стержня или из двух цилиндрических стержней, соединенных с одного конца, с утолщенными выводами, которые гарантируют рабочую температуру в области выводов не менее Т=1000К.

Этот параметр указывается в паспорте нагревателя и должен использоваться в„качестве граничною, условия при решении~ уравнения в математической модели. Соискатель должен обосновать необходимость моделирования нестандартного нагревателя прямоугольного сечения с граничным условием Т=ЗООК без учета увеличения сечений выводов. 4. В диссертации все расчетные и экспериментальные характеристики зависимостей температуры от времени называются осциллограммами (напр. см.

стр.45 и др.). Из-за инерционности тепловых процессов осциллографы для измерения температур не используются. Эти характеристики принято называть характеристиками нагрева. 5. На стр.65 при описании постановки задачи исследования, указывается, что заданная рабочая температура печи принимается равной 700'С, а на рис. 3.1, 3.2, 3.3 эта температура равна установившейся температуре нагревателей, а температура в печи не превышает 600'С. В тексте диссертации не поясняются причины такого различия. 6.

В оглавлении диссертации название третьей и четвертой глав оказались одинаковыми, а названия параграфов 4.1 и 4.2 не соответствуют тексту диссертации. Приведенные замечания не снижают научный и практический уровень квалификационной работы соискателя. Заключение Диссертационная работа Горячих Елены Владимировны является законченной научно-квалификационной работой, в которой на основании выполненных автором исследований решена проблема, имеющая важное хозяйственное значение и определяющая развитие электропечей сопротивления.

Содержание диссертационной работы соответствует ее названию и специальности 05.09.10 - Электротехнология. На основании изложенного считаю, что представленная диссертационная работа Горячих Елены Владимировны соответствует критериям, установленным положением о присуждении ученых степеней, утвержденным постановлением Правительства РФ от 24 сентября 2013 г. № 842, в части, касающейся кандидатских диссертаций.

Автор диссертации Горячих Елена Владимировна заслуживает присуждения ей ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.09.10 - Электротехнология. Официальный оппонент доктор технических наук, профессор, профессор кафедры автоматизированных электротехнологических установок федерального государственного бюджетного образовательного учре б «Новосибирский госуд г. Новосибирск 630073, г. Новосибирск, пр. К.

Маркса, 20 ФГБОУ ВО «НГТУ» Тел.:(383)346-30-32, 8-903-903-56-56 Е-гпа11:81гфйепп.гп ния университет», едниченко Владимир Семенович Ю ~у+.',~Ы',г .