Masterarbeit: Berechnung der elektrischen Ströme in Windenergieanlagen durch Implementierung von mechanischen und elektrischen Subsystemmodellen

Das Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung erforscht das grundlegende strukturelle und tribologische Verhalten von Maschinenelementen und bildet dieses in experimentell validierten Modellbeschreibungen ab. Diese Modellbeschreibungen werden genutzt, um das Verhalten gesamthafter technischer Systeme mit Fokus auf die Antriebstechnik zu analysieren und zu gestalten. Die entwickelten Modelle dienen zudem der Erforschung und Entwicklung von Methoden des Model Based Systems Engineering als zentrales Element künftiger, industrieller Produktentstehungsprozesse.

Das Generator-/Umrichterkonzept moderner Windenergietriebstränge verursacht parasitäre Ströme, die durch die integrierte Bauweise des Antriebsstrangs Maschinenelemente im Getriebe schädigen können. Das Konsortialprojekt S-Ray untersucht den Einfluss parasitärer Ströme auf die Maschinenelemente Zahnrad, Wälz-/Gleitlager und Schmierstoff und quantifiziert das Risiko anhand elektrischer Ersatzmodelle auf Komponenten- und Systemebene. Ziel der Abschlussarbeit ist ein elektrisches Ersatzmodell des Planetengetriebeprüfstandes von Vestas in Aarhus, welches aus existierenden Komponentenmodellen zusammengestellt wird und mit den Kennwerten eines existierenden mechanischen Modells aus der Software Masta eine präzise Vorhersage der elektrischen Ströme im Prüfstand ermöglicht.

Aufgaben:

• Einarbeitung in den Stand der Technik und zu verwendende Programme (Masta, LT Spice, etc.)
• Ableitung relevanter Kennwerte aus dem mechanischen Modell für die in der Versuchskampagne untersuchten
  Betriebspunkte
• Aufbau eines elektrischen Ersatzmodells des Planetengetriebeprüfstands und Berechnung elektrischer
  Kennwerte für die Betriebspunkte der Versuchskampagne

Voraussetzung:

• Eigenständige, zuverlässige Arbeitsweise
• Für die Bearbeitung der Forschungsthemen sind Vorkenntnisse im Bereich der Mehrkörpersimulation (SIMPACK, ADAMS, MASTA) sowie unterschiedlicher Programmiersprachen
  (MATLAB, PYTHON) von Vorteil.
• Vorkenntnisse über den Aufbau von Windenergieanlagen und Verständnis für tribologische Systeme sind von Vorteil

Wir bieten:

• Bearbeitung praxisnaher Problemstellungen mit direktem Kontakt zum Forschungsumfeld in der Industrie
• Möglichkeit zur Promotion im Zuge der Bearbeitung von Forschungsprojekten
• Arbeit in einem hochmotivierten, interdisziplinären Team

Auf deine aussagekräftige Bewerbung per E-Mail freut sich:

Pierre Kosoris, M. Sc. RWTH
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung

Schinkelstraße 10, 52062 Aachen
pierre.kosoris@imse.rwth-aachen.de