Diagnose und aktive Beeinflussung von Prozess- und Fehlerzuständen für integrierte mechatronische Fluidfördersysteme

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Fluidfördersysteme nach dem rotodynamischen Prinzip finden in vielen modernen Anlagen Verwendung. Damit diese Maschinen sicher und zuverlässig laufen sowie einen hohen Wirkungsgrad und eine hohe Verfügbarkeit besitzen, sind neben den Grundfunktionen Fluidförderung und Druckerhöhung zusätzliche Funktionen erforderlich. Diese sind die Erkennung und Diagnose von Prozess- und Fehlerzuständen sowie aktive Reaktionen des Fluidfördersystems, um den Prozess zu optimieren und Fehler zu kompensieren. Ein möglicher Lösungsansatz zur Erfüllung dieser Forderungen besteht in der Integration von mechatronischen Hardwarekomponenten und Software in das System. Dies fuhrt zu integrierten mechatronischen Fluidfördersystemen.Das hier beantragte Forschungsprojekt verfolgt diesen Gedanken am Beispiel einer radialen Kreiselpumpe mit axialen und radialen Magnetlagern. Mit Hilfe dieser mechatronischen Lager sollen Fehlerzustände (Fehlausrichtung, Dichtspaltverschleiß, Trockenlauf, Strukturresonanz, Unwucht) und Prozesszustände (Bestpunkt, Kavitation) erkannt und diagnostiziert werden sowie einzelne Zustände (Fehlausrichtung, Trockenlauf, Dichtspaltverschleiß, Kavitation, Bestpunktabweichung) aktiv kompensiert bzw. optimiert werden. Die an einem Kreiselpumpenprüfstand entwickelten Methoden sollen anschließend in Zusammenarbeit mit den anderen Projektpartnern an einem Demonstrator mit mehreren Pumpen zum Einsatz kommen.