Prüfstand zur Untersuchung von Stromdurchgang infolge Signal- und Energieleitung am Wälzlager

• Subject Area: Mechanics and Constructive Mechanical Engineering
• Term: Funded in 2018
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 401671541

Die stetig fortschreitende Digitalisierung im Maschinenbau verlangt eine große Menge qualitativ hochwertiger Prozessdaten. Durch eine Messung am „Ort des Geschehens“, können prozessnahe Daten gesammelt werden, die über einfache Modelle den Zusammenhang zwischen Zustands- und Messgröße darstellen. Somit wird modellinduzierte Unsicherheit vermieden. Oft finden prozessnahe Messungen im rotierenden System statt, in Systemen mit Metallgehäuse oder in der Umgebung elektrischer Maschinen ist die berührungslose Übertragung von Messergebnissen nur schwer umsetzbar. Hier ist die funktionale Sicherheit im Fahrzeug mit E-Antrieb als Beispiel zu nennen, wo das Moment das unmittelbar auf ein Rad wirkt redundant gemessen werden muss. Durch eine Messung auf der rotierenden Welle, kann ein deutlich einfacheres Modell genutzt werden. Die Verwendung von Wälzlagern als Leitelement stellt einen Lösungsansatz dar, hierzu müssen zwei Fragestellungen geklärt werden. Da elektrischer Strom das Wälzlager schädigt, kann ein Schädigungsmodell für den Stromdurchgang am Wälzlager entwickelt werden um die Lebensdauer abschätzen zu können. Bisher existiert lediglich ein Grenzwert für kritische und unkritische Betriebszustände. Des Weiteren stellt das Wälzlager ein Leitelement, dessen Eigenschaften noch nicht beschrieben worden sind. Untersuchungen in der Mikroebene zeigen zusätzlich, welche Vorgänge im Dreiphasenmodell Schmierstoff, Medium und Wälzlager bei einem Potentialausgleich ablaufen und wie Schmierstoff und Lager geschädigt werden.

• DFG Programme: Major Research Instrumentation
• Major Instrumentation: Prüfstand zur Untersuchung von Stromdurchgang infolge Signal- und Energieleitung am Wälzlager
• Instrumentation Group: 2600 Elektromotoren
• Applicant Institution: Technische Universität Darmstadt
• Leader: Professor Dr.-Ing. Eckhard A. Kirchner