Ein elektromagnetischer Mechanismus zur Anregung von Schaufelschwingungen

// Maschinenbau // Mess- und Regeltechnik
Ref-Nr: 16509

Einleitung / Abstract

Es geht um die experimentelle Untersuchung des Schwingungsverhaltens von Turbinenbeschaufelungen zur Validierung von Berechnungsprogrammen.

Abb. 1: Technologiedemonstrator des Anregungskonzepts mit eingelegter Feldspule

Hintergrund

Im Labor wird die Beschaufelung mit einer Kraftanregungen in einen möglichst definierten Schwingungszustand versetzt. Dazu werden mit Magneten Kraftpulse erzeugt.

Problemstellung

Dadurch, dass mit Magneten Kraftimpulse erzeugt werden, entstehen neben der gewünschten Schwingung auch Oberwellen, die stören.

Lösung

Das neuartige Anregungskonzept löst das Problem der störenden Oberwellen durch Verwendung eines elektromagnetischen Mechanismus. In Abb. 1 ist das Anregungskonzept dargestellt. Eine Feldspule wird zwischen einem inneren und äußeren Basisring gelegt Durch auslegen und anpassen der Profilringhöhe gelingt die Einprägung eines definierten kontinuierlichen Anregungskraftprofils auf eine Beschaufelung.

Vorteile

Das Auftreten höher-harmonischer, störender Anregungsfrequenzen wird vermieden. Erstmals kann das Anregungskraftprofil für experimentelle Versuche genau definiert werden, so dass eine bessere Kontrolle der Berechnungsprogramme erfolgen kann. Eine starke Erwärmung der einzelnen Schaufeln wird vermieden. Durch höhere Genauigkeit im Auslegungsprozess folgt eine Steigerung des Wirkungsgrades der Turbine/ des Triebwerkes.

Anwendungsbereiche

Auslegungsprozess des Schwingungsverhaltens von Turbinenbeschaufelungen

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