Masterarbeit: Simulative Identifizierung kritischer Zustände von Kegelrollenlagern in vollintegrierten Triebsträngen von Windenergieanlagen

Der Chair for Wind Power Drives erforscht das Verhalten von Triebsträngen in modernen Windenergieanlagen (WEA). Forschungsziele sind die Steigerung der Verfügbarkeit, der Robustheit und der Energieeffizienz der WEA sowie die Senkung der Stromgestehungskosten.

Schäden in Getrieben von WEA werden in 60 % der Fälle durch Wälzlager ausgelöst, die deutlich vor der berechneten Lebensdauer ausfallen. Einen Großteil dieser Ausfälle machen die Wälzlager der High-Speed-Shaft (HSS) aus, die durch die hohen Drehzahlen besonders gefährdet gegenüber Frühausfällen sind. Typischerweise werden Zylinderrollenlager und Kegelrollenlager auf der HSS eingesetzt. Gerade im Hinblick auf vollintegrierten Triebsträngen rücken die Kegelrollenlager verstärkt in den Fokus der Forschung.

Im Rahmen dieser Abschlussarbeit wird ein vorhandenes MKS-Modell einer WEA mit vollintegriertem Triebstrang angepasst und um detaillierte Lagermodelle von Kegelrollenlagern ergänzt. Unteranderem werden hierfür bestimmte Komponenten des Triebstrangs neu ausgelegt und modelliert. Anschließend wird das Anlagenverhalten bei verschiedenen Betriebspunkten auf das MKS-Modell aufgeprägt und dynamische Simulationen durchgeführt. Ziel dieser Abschlussarbeit ist das Identifizieren von kritischen Zuständen anhand von Kennwerten wie der Flächenleistungsdichte.

Aufgaben

• Anpassen und erweitern des Gesamtanlagenmodells um detaillierte Kegelrollenlagermodelle
• Auslegen und modellieren von bestimmten Komponenten des Triebstrangs
• Durchführen und auswerten von dynamischen Simulationen
• Identifizieren von kritischen Zuständen innerhalb der Kegelrollenlager anhand von Kennwerten

Voraussetzung

• Selbstständige und eigenverantwortliche Arbeitsweise
• Interesse an Windenergie und Antriebstechnik
• Kenntnisse in MKS (Simpack), FEM (Abaqus) und MATLAB/Python wünschenswert

Wir bieten

• Industrienahe Thematik mit klarer Relevanz sowie die Möglichkeit der Mitgestaltung einer klimaneutralen Zukunft
• Wissenschaftliches Arbeiten in einem hoch motivierten, interdisziplinären Team
• Kontakt zur Industrie und Zusammenarbeit mit anderen Forschungsstätten
• Möglichkeit zur Promotion im Zuge der Bearbeitung von Forschungsprojekten

Auf deine aussagekräftige Bewerbung per E-Mail freut sich:

Emircan Yazici, M. Sc. RWTH
Chair for Wind Power Drives

Campus-Boulevard 61, 52074 Aachen
emircan.yazici@cwd.rwth-aachen.de