Minimierung der Kontaktkräfte während des Anstreifens eines Rotor-Stator-Systems durch aktive Fundamentregelung

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Anstreifvorgänge bei rotierenden Maschinen (z.B. Gasturbinen) stellen immer eine Gefahr für das technische System dar. Neben den lokalen Schäden im Kontaktbereich kann das Anstreifen Schwingungen des Rotors anfachen, die zu großen Amplituden bis hin zur Instabilität des Systems führen können. Das Systemverhalten des anstreifenden Rotor-Stator-Systems wird im Wesentlichen durch die dynamischen Eigenschaften des gesamten Rotor-Stator-Systems bestimmt. Durch den Einsatz von Aktoren in Verbindung mit geeigneten Regelkonzepten bieten sich hier Möglichkeiten, diese dynamischen Eigenschaften gezielt zu verändern, um derartige Anstreifprobleme zu vermeiden bzw. zu entschärfen. Ausgehend von bereits am Lehrstuhl vorhandenen Rechenmodellen und mit den entsprechenden Programmsystemen sind zunächst Stabilitätsbetrachtungen derartiger Anstreifvorgänge für ein einfaches Rotorsystem durchzuführen. Im Hinblick auf regelungstechnische Maßnahmen ist im Anschluss zu klären, ob eine "gute" Steuer- und Beobachtbarkeit bei der Wahl geeigneter Stell- bzw. Messorte realisierbar ist. Diese Fragen sind immer hinsichlich der Zielsetzung zu sehen, mit minimalem Aufwand größtmöglichen Nutzen zu erzielen (z.B. kann allein durch eine aktive Fundamentabstützung die Dynamik des Systems bereits genügend beeinflusst werden?). Nach Klärung dieser wichtigen Strukturfragen gilt es, im Sinne der Zielsetzung geeignete Regelkonzepte unter Einbeziehung realer Systemdaten zu entwickeln. Die Realisierbarkeit der gewonnenen Ergebnisse ist durch Anschlussarbeiten experimentell zu überprüfen.