Bachelor- / Masterarbeit: Analyse der zeitlichen Lagerlastverteilung des Planetenträgerlagers im WEA-Triebstrang mittels MKS

Der Chair for Wind Power Drives erforscht das Verhalten von Antriebs-systemen in modernen Multimegawatt-Windenergieanlagen. Forschungsziele sind die Steigerung der Verfügbarkeit, der Robustheit und der Energieeffizienz der Windenergieanlagen (WEA) sowie die Senkung der Stromgestehungs-kosten. Hierzu werden Software-Entwicklungswerkzeuge und moderne Systemprüfstände im Verbund eingesetzt.

Eine Möglichkeit zur Senkung der Stromgestehungskosten stellt die Reduktion von schadensbedingten Stillstandzeiten dar. Das rotorseitige Wälzlager des Planetenträgers neigt zu vorzeitigen Ausfällen. Eine Schadensursache stellt das sogenannte Ringwandern dar, bei dem eine schlupfartige Relativbewegung des Außenrings zum Gehäuse auftritt. Um Ringwandern der Planetenträgerlager gezielt verhindern zu können, ist eine Untersuchung der Lagerlastverteilung unerlässlich. Aufgrund des komplexen Lastfalls des Planetenträgerlagers (PTL) sind zur Quantifizierung der Lagerlasten in Abhängigkeit der Betriebszeit Mehrkörpersimulationen (MKS) erforderlich.

Ziel der Abschlussarbeit ist der validierte zeitliche Verlauf der Lastverteilung des PTLs. Dazu soll ein detailliertes Wälzlagermodell in ein bestehendes MKS-Modell eines WEA-Triebstrangs implementiert werden. Anschließend ist die simulierte Lagerlastverteilung stich-probenartig für einzelne Zeitpunkte anhand von bereits durchgeführten Voruntersuchungen zu validieren.

Aufgaben:

• Erweiterung eines bestehenden MKS-Modells
• Durchführung und Auswertung von MKS-Simulationen
• Validierung der Ergebnisse anhand von Voruntersuchungen
• Simulative Untersuchung von Einflussfaktoren hinsichtlich der Lagerlastverteilung

Voraussetzung:

• Interesse an mechanischen Problemstellungen im Kontext der Windenergie
• Motivation zu selbstständigem und eigenverantwortlichem Arbeiten
• Bereitschaft sich eigenständig in neue Themengebiete einzuarbeiten
• Vorkenntnisse im Bereich MKS (Simpack) und/oder Programmierung (Python/Matlab) vorteilhaft

Wir bieten:

• Wissenschaftliches Arbeiten in einem hoch motivierten, interdisziplinären Team
• Angenehmes Arbeitsklima und intensive Betreuung
• Flexible Arbeitszeiten und Möglichkeit zum Arbeiten im Homeoffice
• Kontakt zur Industrie und Zusammenarbeit mit anderen Forschungsstätten
• Möglichkeit zur anschließenden Tätigkeit am Institut als studentische/wissenschaftliche Hilfskraft
• Sofortiger Beginn möglich oder nach Absprache

Auf deine aussagekräftige Bewerbung per E-Mail freut sich:

Pascal Bußkamp, M. Sc.
Chair for Wind Power Drives

Campus-Boulevard 61, 52074 Aachen
pascal.busskamp@cwd.rwth-aachen.de