Masterarbeit: Entwicklung eines Mehrkörpersimulationsmodells eines WEA-Generators zur Abbildung und Untersuchung der Ursachen vibroakustischer Effekte

Der Chair for Wind Power Drives erforscht das Verhalten von Antriebssystemen in modernen Multimegawatt-Windenergieanlagen. 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.

Zur Ertragssteigerung an modernen Windenergieanlagen (WEA) wird eine Reduktion der Schallabstrahlung von WEA-Triebsträngen angestrebt, da starke Schall-Emissionen häufig zu einer Drosselung der Anlagenleistung (schallreduzierter Betrieb) führen. Eine potentielle Quelle solcher Schwingungen gilt der Generator einer WEA. Durch die gezielte Analyse von Schwingungsursachen am Generator können Abhilfemaßnahmen entwickelt und damit das dynamische Verhalten des Generators verbessert werden.

Gegenstand dieser Arbeit ist daher die Entwicklung eines Mehrkörpersimulations-(MKS) Modells eines Generators in einem WEA-Triebstrang bestehend aus dem mechanischen Modell und einem MKS-Softwareplugin.

Aufgaben:

• Aufbau eines Mehrkörpersimulationsmodells eines WEA-Generators (inkl. Untersuchung der nötigen Modelltiefe)
• Weiterentwicklung eines am CWD entwickelten MKSSoftwareplugins für die MKS-Software Simpack zur Abbildung der dynamischen Anregung in einem Generator
• Durchführung von Mehrkörpersimulationen zur Analyse von Ursachen von überhöhten Anregungen und Resonanzen

Voraussetzung:

• Motivation zu selbstständigem und eigenverantwortlichem Arbeiten, Kommunikations- und Teamfähigkeit sowie Interesse an Windenergie, Maschinendynamik und Simulationstechnik
• Interesse an Programmierung und hohe Eigenständigkeit bei Problemlösungen
• Vorkenntnisse auf dem Gebiet der Finiten Elemente Analyse (in Ansys Mechanical) sind vorteilhaft, aber nicht zwingend erforderlich
• Vorkenntnisse auf dem Gebiet der Mehrkörpersimulation (in Simpack) sind vorteilhaft, aber nicht zwingend erforderlich
• Programmiererfahrung in Matlab bzw. Fortran vorteilhaft

Wir bieten:

• Arbeiten an einem Thema mit hoher wissenschaftlicher und industrieller Relevanz in einem hoch motivierten, interdisziplinären Team
• Enge industrielle Betreuung der Abschlussarbeit durch einen Windenergieanlagenhersteller und Option zur Mitarbeit an wissenschaftlichen Publikationen
• Sofortiger Bearbeitungsstart möglich

Auf deine aussagekräftige Bewerbung per E-Mail freut sich:

Thomas Decker, M. Sc. RWTH
Chair for Wind Power Drives

Campus-Boulevard 61, 52074 Aachen
thomas.decker@cwd.rwth-aachen.de