Bachelor- / Masterarbeit: Methode zur Quantifizierung der erweiterten Messunsicherheit bei der Erfassung von Rotoreingangslasten am 4MW-Systemprüfstand

Der Chair for Wind Power Drives erforscht das Verhalten von Antriebssystemen in modernen Multimegawatt-Windkraftanlagen. Forschungsziele sind die Steigerung der Verfügbarkeit, der Robustheit und der Energieeffizienz der Windenergieanlagen sowie die Senkung der Stromgestehungskosten. Hierzu werden Software-Entwicklungswerkzeuge und moderne Systemprüfstände im Verbund eingesetzt.

Der Entwicklungsprozess neuer und leistungsstärkerer Windenergieanlagen wird durch umfangreiche Tests auf Systemprüfständen begleitet, um die Effizienz und Sicherheit der Anlagen zu gewährleisten. Einen entscheidenden Einfluss auf die Auslegung des Triebstrangs haben die Eingangslasten. Ein neuartiger Mehrkomponentenaufnehmer ermöglicht die gleichzeitige Erfassung von Drehmoment und nichttorsionalen Lasten direkt im Kraft- und Momentenfluss des Prüflings mit hoher Genauigkeit.

Im Rahmen dieser Abschlussarbeit wird eine Methode zur Quantifizierung der erweiterten Messunsicherheit bei der Erfassung von Rotoreingangslasten am 4MW-Systemprüfstand entwickelt. Neben der Bestimmung des Reibmoments in den Hydraulikzylindern der Lasteinheit ist die Analyse des Kraftflusses in der Bogenzahnkupplung des 4MW Systemprüfstands ein weiteres Ziel dieser Arbeit.

Aufgaben:

• Recherche des Stands der Technik und Einarbeiten in FEM-, MKS- und EHD-Simulationssoftware, 4MW-Systemprüfstand
• Aufbau eines CAD Modells der Bogenzahnkupplung (BZK) und Lasteinheit (LAS)
• Aufbau des FEM-Modells der BZK unter Berücksichtigung der Verzahnung und des MKS/EHD-Modells der LAS
• Simulative Sensitivitätsuntersuchungen im Gesamtsystem zur Ermittlung der Reaktionskräfte, Flächenpressungen, Verschiebungen und Verkippungen in der BZK
• Bestimmung des Reibmoments in der LAS
• Quantifizierung des Einflusses der BZK und der LAS auf die Messgenauigkeit der Rotoreingangslasten

Voraussetzung:

• Motivation zu selbstständigem und eigenverantwortlichem Arbeiten, Kommunikations- und Teamfähigkeit
• Interesse an Modellierung, Simulation und Programmierung
• Vorkenntnisse im Bereich MKS, EHD, FEM oder MatLab/Simulink sind wünschenswert, aber nicht zwingend erforderlich

Wir bieten:

• Wissenschaftliches Arbeiten in einem hoch motivierten, interdisziplinären Team
• Angenehmes Arbeitsklima und intensive Betreuung
• Erlernen von praxisrelevanten Simulationsmethoden
• Eigenverantwortliches Arbeiten und flexible Arbeitszeiten
• Sofortiger Beginn oder nach Absprache
• Kontakt und Zusammenarbeit mit Industriepartnern

Auf deine aussagekräftige Bewerbung per E-Mail freut sich:

Lukas Schmitz, M. Sc. RWTH
Chair for Wind Power Drives

Campus-Boulevard 61, 52074 Aachen
lukas.schmitz@cwd.rwth-aachen.de