Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage:

• die magnetische Kraftwirkung aktiver Magnetlager zu beschreiben.
• eine Magnetlagertopologie für einen Anwendungszweck auszuwählen.
• ausgewählte Grundlagen aus dem Gebiet der robusten Regelung zu verstehen.
• eine Regelung für einen starren oder flexiblen hochdrehenden magnetgelagerten Rotor zu entwickeln.
• eine Unwuchtkompensation für ein aktives Magnetlagersystem auszulegen.
• das Grundkonzept der sensorlosen Regelung von aktiven Magnetlagern zu verstehen.

• Übersicht über Magnetlagerarten: Passive und aktive Magnetlager, elektrodynamische-Lager.

Der restliche Teil der Vorlesung beschreibt zum größten Teil aktive Magnetlager.

• Grundlagen der aktiven Lagerung: Earnshaw-Theorem, Bestandteile eines Magnetlagersystems, Kraftentwicklung, Lagertopologien.
• Grundlegende Konzepte der robusten Regelung: Transfermatrizen eines Regelkreises, "Bode's sensitivity integral", Singulärwertzerlegung, H∞- Regelung, "µ-synthesis".
• Stabilisierung eines magnetgelagerten starren Rotors: Modellbildung des Systems, Stabilisierung der axialen Bewegung, Stabilisierung der radialen Bewegung, dezentrale Regelung, entkoppelte Regelung, Stabilisierung mittels zirkulatorischer Kräfte
• Stabilisierung eines magnetgelagerten flexiblen Rotors: Modelbildung basierend auf der Finiten Elementen Methode, mögliche Regelungsmethoden und zugehörige Probleme.
• Unwuchtkompensation: Arten der Unwuchtkompensation, Auslegung einer Unwuchtkompensation.
• Positionssensoren für Magnetlager und Sensorlose Lager

Die Lehrinhalte werden basierend auf Vorlesungsfolien erarbeitet. Einfachere Berechnungen werden an der Tafel durchgeführt. Komplexere Berechnungen werden mit Hilfe von Computeralgebraprogrammen wie Matlab bzw. Maple gelöst.

Mündlich

Prüfungstermine sind im Prinzip immer möglich, auch in der vorlesungsfreien Zeit.

Für einen Prüfungstermin senden Sie bitte einen Terminwunsch (bitte einen größeren Terminbereich oder mehrere Termine) an markus.hutterer@tuwien.ac.at.

Die Vorlesungsfolien werden nach der jeweiligen Vorlesung hochgeladen.

Die meisten Inhalte der Vorlesung sind in folgendem Buch zu finden:

G. Schweitzer, E. Maslen: Magnetic Bearings: Theory, Design, and Application to Rotating Machinery, ISBN: 978-3-642-00497-1.

Für die rotordynamischen Grundlagen wird auf die LVA "370.083 Dynamik rotierender Maschinen" und das zugehörige Skriptum verwiesen.

Zum besseren Verständnis werden Kenntnisse aus der "LVA 370.083 Dynamik rotierender Maschinen" empfohlen.