Verbeter de levensduur en betrouwbaarheid van elektrische transmissies

Uitdaging

Elektrische transmissies voor zware toepassingen evolueren in de richting van geïntegreerde oliesystemen die koeling, smering en aandrijving combineren. Tegelijkertijd zorgen oliën met een lage viscositeit en hogere schakelfrequenties in moderne vermogenselektronica voor nieuwe uitdagingen op het gebied van de betrouwbaarheid van componenten en het voorspellen van de levensduur.

Deze ontwikkelingen hebben gevolgen voor kritieke componenten zoals tandwielen, lagers, koppelingen en elektromotoren. Onvoldoende dikte van de smeerfilm, hoogfrequente lagerstromen, olieveroudering en veroudering van de elektrische isolatie kunnen leiden tot voortijdige storingen. Er ontbreken echter nog steeds gevalideerde methoden en voorspellende instrumenten om deze effecten zowel op component- als op systeemniveau te beoordelen.

Als gevolg hiervan worden fabrikanten geconfronteerd met onzekerheid bij het ontwerpen van elektrische transmissies met het oog op betrouwbaarheid op lange termijn. Dit kan leiden tot kostbare overdimensionering, onverwachte storingen en inefficiënte onderhoudsstrategieën.

Project doelstelling

Dit project (E-TransLife_IRVA) heeft tot doel een gevalideerde ontwerpmethodologie voor de levensduur van elektrische transmissies te ontwikkelen, waarbij gebruik wordt gemaakt van oliën met een lage viscositeit en hoogfrequente elektrische aandrijvingen, om fabrikanten te helpen de betrouwbaarheid, efficiëntie en systeemkosten te optimaliseren.

Het project richt zich op drie elkaar aanvullende ontwikkelingen:

1. een ontwerphandleiding voor de levensduur ter ondersteuning van vroege ontwerpbeslissingen,
2. gevalideerde voorspellende modellen om de levensduur van componenten en systemen te beoordelen, en
3. op de toestand gerichte besturingssoftware die veroudering monitort en de bedrijfsomstandigheden aanpast om het risico op storingen te verminderen.

Door deze technologieën te combineren, streven we ernaar de nauwkeurigheid van levensduurvoorspellingen te verbeteren, storingen als gevolg van lagerstroom te verminderen en de smeerprestaties te optimaliseren. Het project richt zich ook op betrouwbaardere onderhoudsintervallen voor kritieke componenten, waardoor bedrijven de overstap kunnen maken naar voorspellend onderhoud en ongeplande stilstand kunnen verminderen.

De uiteindelijke ambitie is om onnodige overdimensionering te voorkomen, de betrouwbaarheid van het systeem te verbeteren en de efficiëntie met ongeveer 5% te verhogen, terwijl de onderhoudskosten worden verlaagd en de levensduur van componenten wordt verlengd. De ontwikkelde methoden en hulpmiddelen zullen worden gevalideerd aan de hand van een industrieel onderzoeksproject op het gebied van elektrische transmissie.