EAN: 9783844091533

STRUKTURMECHANISCHE BEANSPRUCHUNG DES STATORWIC...

Die Fahrweise von Turbosätzen in konventionellen Kraftwerken unterliegt einem Wandel. Durch die
Volatilität von erneuerbaren Energiequellen müssen Kraftwerkseinheiten aus konventioneller
Energieerzeugung häufiger Lastwechsel vollziehen und unterliegen einer steigenden Anzahl von
Start-Stopp-Zyklen. In Summe führt dies zu einer erhöhten Auftretenswahrscheinlichkeit von
elektromagnetischen Ausgleichsvorgängen und thermischen Zyklen. Insbesondere indirekt gekühlte
Turbogeneratoren unterliegen einer Beanspruchung infolge moderner Lastzyklen. Daher müssen die
auftretenden Schwingungen und die resultierenden Dehnungen abgeschätzt werden  um beschleunigte
Alterungserscheinungen vermeiden und Optimierungen vornehmen zu können. Dazu ist ein 3D-Finite
Elemente Modell notwendig. Das in dieser Arbeit verwendete Modell zeichnet sich durch den
Detaillierungsgrad von Kernkomponenten aus. Die Statorstäbe werden detailgetreu als Verbund aus
elektrischem Isoliersystem und einem Material für den ausgehärteten Kupferstab abgebildet.
Zusätzlich werden konstruktive Maßnahmen in höherem Detailgrad abgebildet. Zur Nachbildung
moderner Lastzyklen werden temperaturabhängige mechanische Eigenschaften eingebunden. Um die
Dehnungsbeanspruchung zu mindern  werden konstruktive Maßnahmen sowie auch
Materialoptimierungen in Betracht gezogen. Als sinnvolle Lösung zeigt sich eine
Materialoptimierung von Kompositen. Eine Machbarkeitsstudie offenbart mehrere Werkstofflösungen
die zielführende Materialeigenschaften realisieren könnten.

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