Drehzahladaptiver Tilger mit elektrischem Stelleingriff zur zusätzlichen Tilgung von Schwingungen höherer Ordnung
Final Report Abstract
Der mechatronische drehzahladaptive Tilger zeigt nach der Simulation sehr viel versprechende Ansätze zum Tilgen von Drehschwingungen höherer Ordnung. Es zeigte sich jedoch im Laufe des Forschungsprojektes, dass gerade die in den nichtlinearen Bewegungsgleichungen auftretende Abhängigkeit der Tilgungswirkung von der Pendelmasse ein sehr großes Problem darstellt. Gespräche mit einem Hersteller von rein mechanischen drehzahladaptiven Tilgern zeigten, dass sie sehr ungewöhnliche Materialen verwenden, um die gewünschte Masse und somit die gewünschte Tilgungswirkung zu erreichen. Eine Serienfertigung des entwickelten mechanischen Tilgers wurde deshalb nicht ins Auge gefasst. Durch die Schwierigkeiten bei der FEM-Berechnung konnten die geplanten Zeiten bei der Berechnung des mechatronischen drehzahladaptiven Tilgers nicht eingehalten werden. Es stellte sich heraus, dass das FE-Programm zwar zur Berechnung des Magnetfelds geeignet ist, jedoch die Ableitung der Kraft aus den Magnetfeldern wegen der dafür nicht geeigneten Elemente im Programm nicht möglich ist. Nur durch eine zusätzliche experimentelle Ermittlung der Motorkraft, die nicht eingeplant war, konnte die Kraft des Reluktanzmotors bestimmt werden. Die experimentelle Untersuchung bestand aus dem Entwurf des Versuchsaufbaus, der Fertigung aller benötigten Teile, dem Aufbau der Messapparatur sowie den Messungen. Eine weitere Verzögerung im Ablauf ergab sich durch die Probleme beim Wickeln der Spulen. Das Wickeln der Spule wurde anfangs von einer studentischen Hilfskraft durchgeführt. Direktes Wickeln der Spulen auf die Statorpole war wegen der Baugröße des Motors nicht möglich. Aus diesem Grund wurden die Spulen auf Lehren gewickelt und danach auf die Statorpole aufgepresst. Beim Aufbringen der Spulen auf die Statorpole wurde teilweise der Schutzlack auf dem Kupferdraht beschädigt, so dass es zum Kurzschluss zwischen den Phasen und zum Masseschluss kam. Verschiedene Aufbringungsvarianten wurden entwickelt. Jedoch blieb der Ausschuß bei 80%. Wegen des geringen Bauraums im Kupplungsbereich ist die Tilgungsleistung nicht ausreichend darstellbar. Ist der Bauraum ausreichend, kann mit Hilfe des mechatronischen drehzahladaptiven Tilgers die Drehungleichförmigkeit in Anbetracht der Simulationsergebnisse sehr gut getilgt werden. Aus diesem Grund hat der mechatronische drehzahladaptive Tilger noch Entwicklungspotential und sollte in Zukunft weiter untersucht werden.
