-
Engineering and technology
- Electrical machines and transformers
- Power electronics
Systeemintegratoren selecteren lagers doorgaans voor hun toepassingen via een selectietool. Deze tools voorspellen de levensduur van het lager op basis van de verwachte radiale en axiale belasting (dynamisch en statisch). Deze lagerselectietools worden doorgaans door lagerfabrikanten ter beschikking gesteld voor berekening onder welbepaalde nominale bedrijfsomstandigheden.
De laatste jaren is echter gebleken dat lagerdegradatie in elektrische aandrijvingen ook wordt veroorzaakt door asspanningen en de resulterende lagerstromen, die niet in deze tools zijn opgenomen. Deze verschijnselen worden prominenter naarmate er sneller schakelende vermogenselektronica wordt gebruikt in de vermogensomvormer van moderne aandrijvingen in de auto-industrie en de industrie. De lagerstromen veroorzaken materiaalverlies in de lagerloopbaan, voornamelijk via vonkerosie (EDM), ook wel bekend als vonkerosie.
EBearDam streeft ernaar een generieke, op multifysica gebaseerde tool te ontwikkelen die de ernst van elektrisch geïnduceerde lagerschade beoordeelt. De tool beschrijft een aantal tests die eerst door de gebruiker moeten worden uitgevoerd om parameteridentificatie voor het multifysicamodel te verkrijgen. Vervolgens berekent de tool drie belangrijke indicatoren voor lagerschade: asspanningen, lagerstromen en de potentiële materiaalverwijderingssnelheid in het lager, wat de ernst van de schade aangeeft. De indicatoren worden bestudeerd voor verschillende invoerparameters, die een breed scala aan bedrijfsomstandigheden beschrijven: rotatiesnelheid, axiale/radiale lagerbelasting, temperatuur en eigenschappen van het smeermiddel. Daarnaast berekent de tool deze belangrijke indicatoren ook voor diverse softwarematige (PWM-algoritme) en hardwarematige tegenmaatregelen om lagerschade te beperken. Een meetcampagne valideert de tool, zowel op lagerniveau als op het volledige systeemniveau van de aandrijving. De tool geeft geen kwantitatieve lagerlevensduur, maar maakt het mogelijk om de ernst van elektrisch geïnduceerde lagerschade te beoordelen op basis van een beperkt aantal tests aan het einde van de productielijn.