Innovativer Nachwuchs

Der etit-Wissenschaftler erhielt die mit 5.000 Euro dotierte Auszeichnung für seine Promotion zum Thema „Lagerimpedanz und Lagerschädigung bei Stromdurchgang in umrichtergespeisten elektrischen Maschinen“. In seiner Arbeit zeigt er die Betriebsbereiche mit gefährlichen Lagerströmen für Rillenkugellager in Abhängigkeit der Betriebsparameter auf. Sein Ansatz ermöglicht neue Einblicke in das elektrische Betriebsverhalten und die Schädigung von Lager und Schmierstoff.

Lagerstromschäden treten bei Großlagern von Windenergieanlagen bis hin zu kleinen Rillenkugellagern aus Waschmaschinemotoren, wie sie in jedem Haushalt verwendet werden, auf. „Schäden im Bereich der Lager verursachen erstmal vor allem störende Geräusche, können aber auch bis zum Totalausfall des gesamten Antriebssystems führen“, so Gemeinder. Um einen Fehler zu beheben oder zu vermeiden und das System über die geforderte Lebensdauer lauffähig zu halten, ist ein gesamtheitlicher Systemansatz notwendig.

Genau hier setzt der etit-Wissenschaftler mit seiner Forschung an: In seinen Versuchen ermittelt er Schadensbilder und -verläufe an industrienahen Antriebssystemen in Abhängigkeit der Betriebsparameter Drehzahl, Lagertemperatur sowie axialer und radialer Lagerbelastung. Die Messungen ermöglichen eine einfache Zuordnung des Lagerstromtyps bei strombedingten Lagerschäden. Hierzu zählt auch, dass je nach Lagerstromart eine starke Aufmagnetisierung von Lagerelementen bei der Diagnose der Schäden festgestellt wurde.

Mit dem elektrischen Lagermodell lassen sich die kritischen Betriebsbereiche vorhersagen. Gleichzeitig können die Impedanz, die elektrische Lagerkapazität und der elektrische Widerstand des Lagers berechnet werden. Die Ergebnisse zeigen, dass insbesondere die elektrischen Eigenschaften der Schmierstoffe noch unbekannt sind.