Berührungsloses Torsionmonitoring

Die ersten unserer von mittlerweile einer Vielzahl von Arbeiten zur Zustandsschätzung von rotierenden Antrieben begannen mit einem Projekt zur Entwicklung eines Zustandsbeobachters für Kraftwerksturbosätze. Diese Turbosätze bestehen aus einer langen Welle, auf der der Generator zur Stromerzeugung und in der Regel mehrere Turbinen zum Antrieb der Welle montiert sind.

Speziell die durch Netzfehlfunktionen oder Bedienfehler ausgelösten Torsionsschwingungen eines Turbosatzes führen zu einer Ermüdung von Wellenkomponenten und können sogar schwere mechanische Schäden auslösen. Letztere können in einigen Fällen zusätzliche permanente Torsionsschwingungen in der Drehfrequenz und deren Harmonischen induzieren.

Deshalb ist es notwendig, eine kontinuierliche Überwachung eines Antriebsstranges auf Torsionsschwingungen hin zu gewährleisten.

Kontinuierliche Überwachung auf Torsionsschwingungen

Wir beschäftigen uns seit vielen Jahren mit der Entwicklung von Methoden für das Online-Monitoring von Torsionsschwingungen und haben in diesem Umfeld Verfahren zur modellbasierten Prognose von Torsionsschwingungen und Verfahren zur Run-Out Kompensation induktiver magnetostriktiver Sensoren entwickelt.

Die Aufgaben im Rahmen des Torsionsmonitoring von Antriebssträngen sind vielfältig. Von uns hierzu entwickelte Verfahren und Produkte umschließen Systeme:

  • zur experimentellen Torsionsanalyse, mit denen z.B. Torsionseigendaten der Antriebe ermittelt werden können (TorStor)
  • zur messdatenbasierten Detektion und Bewertung kritischer Torsionsschwingungen, z.B. subsynchroner Oszillationen (TorFat)
  • zur Analyse der Wechselwirkungen elektrischer Ströme und Spannungen am Generator und Transformator mit mechanischen Drehmomenten (TorGrid)
  • zum gezielten Monitoring gefährdeter Stellen eines Wellenstrangs, z.B. den Wellenkupplungen, durch den Einsatz modellbasierter Zustandsschätzer (TorAn)
  • zur Detektion und Klassifikation von Wellenschäden