Masterarbeit: Simulationsmethodik zur Ermittlung verschleißkritischer Betriebszustände von Gleitlagern in Windkraftanlagen

Webseite Chair for Wind Power Drives

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-Entwicklungs-Werkzeuge und moderne System-Prüfstände im Verbund eingesetzt.
Der Einsatz von Gleitlagern als Planetenradlager in Windkraftanlagen anstelle von Wälzlagern ist vorteilhaft für die Leistungsdichte des Antriebssystems. Allerdings stellt diese innovative Technologie eine Herausforderung dar, derzeit gibt es keinen standardisierten Ansatz für die verschleißsichere Auslegung des Planetenlagers. Windkraftanlagen arbeiten unter dynamischen Bedingungen und hohe statischen Betriebsbedingungen bei niedrigen Drehzahlen, die als kritisch für den Gleitlagerverschleiß gelten und daher bei der Auslegung des Lagers berücksichtigt werden müssen.
Daher sollte eine Methode zur Definition kritischer Betriebsbedingungen mit Hilfe von Simulationswerkzeugen entwickelt werden. Aufgrund der Vielzahl der Betriebszustände sollten auch Methoden zur Reduzierung des Berechnungsaufwandes implementiert werden.

Aufgaben:

  • Einarbeiten in den Stand der Technik zur Antriebstechnik von Windenergieanlagen (WEA) und Gleitlagern.
  • Erstellung von Simulationsmodellen (MKS, EHD) des Antriebssystems einer Windkraftanlage.
  • Entwicklung einer Methode zur Definition kritischer Betriebsbedingungen, mit Maßnahmen zur Reduzierung des Berechnungsaufwandes.

Voraussetzung:

  • Sehr Eigenständige und sehr zuverlässige Arbeitsweise
  • Hohes Interesse an Windenergie, Antriebstechnik und interdisziplinären Fragestellungen sowie hohes Engagement
  • Vorkenntnisse in Antriebsystemen und Simulation von Vorteil, jedoch nicht zwingend erforderlich

Wir bieten:

  • Eine Masterarbeit mit industrienaher Thematik und klarer Relevanz sowie die Möglichkeit der Mitgestaltung einer klimaneutralen Zukunft
  • Intensive Betreuung in einem hoch motivierten, interdisziplinären Team bei sehr gutem Arbeitsklima
  • Möglichkeit, dass Teile der Arbeit publiziert werden
  • Zügige Bearbeitungsmöglichkeit

 

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Math Lucassen, M. Sc.
Institute for Machine Elements and Systems Engineering

Schinkelstraße 10, 52062 Aachen
math.lucassen@imse.rwth-aachen.de

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