Automatische Auswuchtstrategie für einen magnetgelagerten elastischen Rotor mit Auswuchtaktoren

Die Forderung nach immer leistungsfähigeren, sicheren rotierenden Maschinen mit möglichst geringen Lärmbelästigungen, Vibrationen, Ausfallzeiten und höheren Betriebsdrehzahlen hat in den letzten Jahren den Wunsch nach immer wirtschaftlicheren und effizienteren Schwingungsminderungsmaßnahmen verstärkt. Da die Unwuchten die Hauptanregungsmechanismen bei rotierenden Maschinen sind, widmet sich ein Großteil der Forschungsarbeiten zur Minderung von Rotorschwingungen den Methoden und Konzepten zur Optimierung der Auswuchtprozeduren, weil man mit den herkömmlichen Auswuchtverfahren an die Grenzen stößt. In diesem Beitrag wird eine innovative automatische Auswuchtstrategie vorgestellt, mit derer Hilfe aufwendige und hohe Personalkosten während des Wuchtprozesses gespart und zugleich der Wuchtprozess, die Laufruhe und letztendlich die Effizienz der rotierenden Maschine optimiert werden. Die vorgestellte Strategie basiert auf der Kombination von drei aktiven Systemen: aktive Magnetlager (AML), aktive Auswuchtsysteme (AA) und aktive Antriebseinheit (AE). Sie erlaubt durch eine übergreifende Ansteuerung der drei aktiven Systeme, neben der vollständigen Automatisierung des Wuchtprozesses, eine kontinuierliche Unterdrückung der drehsynchronen Schwingungen in den Messebenen im gesamten Drehzahlbereich unter einer definierten Schranke bis zur Betriebsdrehzahl. Simulationsergebnisse und Experimente an einem aufgebauten Prüfstand mit einer elastischen Niederdruckwelle eines Triebwerkes validieren die Machbarkeit und Effizienz der Strategie