Modellierung und Simulation der Zuverlässigkeit magnetgelagerter Maschinen

Der Einsatz aktiver Magnetlager in Turbomaschinen der Kraftwerkstechnik ist durch extreme Prozessund Umgebungsbedingungen gekennzeichnet. Fertigungstoleranzen und der Einfluss spezifischer Betriebs- und Störszenarien auf die Komponenten eines Magnetlagerregelkreises führen zu Parameterstreuungen. Die Folge ist eine last- bzw. arbeitspunktabhängige Zuverlässigkeit der Lagerkomponenten. Die Auslegung aktiver Magnetlager soll um die Zuverlässigkeitsanalyse unter Berücksichtigung von komponentenspezifischen Nichtlinearitäten erweitert werden. Dabei werden mit Hilfe geeigneter Methoden im Gegensatz zur diskreten Herangehensweise die spezifischen Lagerparameter unscharf betrachtet. Mit Hilfe der Monte-Carlo-Simulation werden Teilversagenswahrscheinlichkeiten der Komponenten durch Abtastung des Zustandsraumes ermittelt und unter Anwendung der Fehlerbaumanalyse zu einer Versagenswahrscheinlichkeit des Gesamtsystems zusammengefasst. Es wird im Auslegungsprozess ermittelt, welche Komponenten des Regelkreises redundant/diversitär ausgeführt werden müssen.