Projekte

Ziel des Projektes ist es, Elektrofahrzeuge, welche für den Berufs- und Ausbildungsverkehr eingesetzt werden, möglichst weitgehend aus Photovoltaikanlagen zu betreiben.

Entwicklung eines VdS 2463-konformen modularen Störmeldemoduls mit redundanter Übertragung für zukünftige Netzleitsysteme. Ein Projekt des ZIM (Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand).

Ziel des Projektes ist es, Gefahrenmeldungen von dezentralen Energiesystemen kostengünstig und zuverlässig an eine Alarmzentrale zu melden.

Ziele

Gegenstand ist die Weiterentwicklung eines Magnetventil basierenden Regelsystems zur Leistungsregelung von Gasturbinen Kraftwerkseinsatz. Die Optimierung erfolgt hinsichtlich Kosten, Materialeinsatz und Energieverbrauch. Die Optimierung erfolgt durch das Erarbeiten von Konstruktionsvorschlägen für die Magnetsysteme welche durch Simulation abgesichert werden. Ein weiterer Projektgegenstand bildet die sensorlose Erfassung der Ankerbewegung eines elektromagnetischen Aktuators im Magnetventil während seines Arbeitszyklus zum Steuern von Turbomaschinen. Hierbei können Kraftwerksausfälle frühzeitig erkannt, Kraftwerksstillstandszeiten verkürzt und Kosten gesenkt werden. Eine weltweite Überwachung einzelner Kraftwerke mittels Internet ist mit dieser Methode möglich.

Methoden

• Messung magnetischer Eigenschaften alternativer Magnetwerkstoffe
• Magnetkreissimulation mittels Analytischer Methoden (z.B. Netzwerkmethode)
• Magnetkreissimulation mittels Finite Elemente Methode (FEM)
• Thermische Simulation mittels Finite Elemente Methode (FEM)

• Optimierung des Magnetkreises
• Maximierung der Magnetkraft
• Anpassung der Kraft-Hub-Kennlinie gemäß Applikation
• Reduktion der Verlustleistung

Ziele

Ziel des Projektes ist es, den bestehenden Magnetkreis und die darin verwendeten Magnetwerkstoffe zu analysieren und ein möglichst realitätsnahes FEM-Simulations-modell des VRM zu erstellen. Des Weiteren sollen Sensibilitätsbetrachtungen und Parameterstudien für Abmessungen und Lage diverser notwendige Aussparungen im Magnetkreis durchgeführt werden, um deren Einfluss auf die Magnetkraft und der Flussdichte im Messluftspalt zu überprüfen.

Methoden

• Messung magnetischer und elektrischer Eigenschaften verwendeter Magnetwerkstoffe
• Metallurgische Untersuchung des Anker- und Gehäusewerkstoffes
• Magnetkreissimulation und Parameterstudien mittels Finite Elemente Methode (FEM)

Der verwendete Magnetwerkstoff (11SMn30) weist grundsätzlich sehr gute magnetische Eigenschaften auf. Metallurgische Untersuchen zeigen keinen auffälligen Veränderungen des Gefüges auf, welche auf Kaltverformung hindeuten. Ankerkonus hat keinen nennenswerten Einfluss auf die Kraft-Hub-Kennlinien (keine Kennlinienbeeinflussung). Diverse Einstiche für Dichtungsringe liegen unkritisch und führen daher nur zu einer geringfügigen Reduktion der Magnetkraft. Simulierte Magnetkräfte und zu diesem Zeitpunkt verfügbare Messwerte stimmen qualitativ, jedoch nicht quantitativ überein. Die quadratische Abhängigkeit der Magnetkraft von der Flussdichte im Messluftspalt, welche für die Kraftregelung genutzt wird, konnte per Simulation bestätigt werden.

Fazit

Aufgrund der durchgeführten Produktanalyse konnten das stationäre Verhalten des Magnetaktors mittels rotationssymmetrischen 2D FEM-Modells und zusätzlich auch in einem 3D-Modell näherungsweise abgebildet werden. Insgesamt konnten die durchgeführten Untersuchungen und Simulationen zu einem erheblichen Erkenntnisgewinn bei beim Projektpartner (Voith Turbo) beitragen. Die Weiterführung der Kooperation zwischen Voith Turbo und der Hochschule Heilbronn wurde beschlossen.

Ziel

Zylindrische Objekte sollen von einem Roboter geworfen und von einem zweiten weich gefangen werden. Hierzu ist eine Lageerkennung der Objekte während des Fluges notwendig.

Methoden

Analytische Überlegungen und CFD.

Ergebnisse

Hohe Fangsicherheit wurde erreicht auch bei Zylindern mit nichtkonstanter Querachsenlage.

Fazit

Das sanfte Werfen und Fangen zeigt Potenzial für eine Innovation im innerbetrieblichen Transport von Objekten.