Masterarbeit: Validierung einer Mehrkörpersimulation zur Untersuchung des strukturdynamischen Verhaltens von Generatoren in Windenergieanlagen

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.

Ziel dieser Arbeit ist daher die Untersuchung des dynamischen Verhaltens eines Generators in einem WEA-Triebstrang mithilfe eines bestehenden Simulationsmodells. Hierfür soll zunächst das Modell validiert werden. Die Validierung erfolgt anhand von bereits existierenden Schwingungsmessdaten.

Aufgaben:

• Analyse von Schwingungsmessdaten an einem Windenergie-Generator
• Validierung eines bestehenden Mehrkörpersimulationsmodells anhand der Messdaten
• Durchführung von Mehrkörpersimulationen zur Analyse von Ursachen von überhöhten Anregungen und Resonanzen

Voraussetzung:

• Motivation zu selbstständigem und eigenverantwortlichem Arbeiten, Kommunikations- und Teamfähigkeit
• Interesse an Windenergie, Maschinendynamik und Simulationstechnik
• Vorkenntnisse auf dem Gebiet der Mehrkörpersimulation sind vorteilhaft, aber nicht zwingend erforderlich
• Programmiererfahrung in Matlab bzw. Python 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
• 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