Erste 3D Scanning Laservibrometermessung erfolgreich durchgeführt
Im November wurde erstmals eine Schwingungsanalyse einer elektrischen Maschine im Prüffeld des IEM mit einem 3D Scanning Laservibrometer durchgeführt. Die Messung erfolgte in Zusammenarbeit mit der Firma Polytec im Zuge des Forschungsprojektes „Concept ELV2“ (BMWi: 01MY17002B). Im Vergleich zu herkömmlichen Messverfahren zur Noise Vibration and Harshness (NVH) Analyse elektrischer Maschinen, ermöglicht die optische Laservibrometrie eine Validierung von Berechnungsmodellen im gesamten hörbaren Frequenzbereich.
Das akustische Verhalten von elektrischen Maschinen, insbesondere für den automobilen Einsatz, ist ein wichtiges Designkriterium. Um die neusten entwickelten Berechnungsverfahren zur Geräusch- und Schwingungsanalyse von elektrischen Maschinen zu validieren, steigen die Anforderung an die eingesetzte Messtechnik stetig.
Herkömmliche Messtechnik, wie z. B. Beschleunigungssensoren, stoßen im höheren Frequenzbereich (z. B. >5 kHz) aufgrund der durch die verfügbaren Sensoren begrenzten Anzahl an Messpunkten und damit verbunden räumlichen Auflösung der Messung an Grenzen. Erhöht man die Anzahl der applizierten Sensoren, kann die Rückwirkungsfreiheit der Sensorik auf das Schwingungsverhalten nicht mehr gewährleistet werden.
Aktuelle Scanning Laservibrometer erlauben es diese Grenze zu überwinden. Das optische Messverfahren, welches auf dem Dopplereffekt basiert, ermöglicht eine vollständig rückwirkungsfreie Messung des Schwingungsverhalten. Das eingesetzte 3D Scanning Laservibrometer der Firma Polytec ermöglicht es, zum einen durch Triangulation von drei herkömmlichen eindimensionalen Scanning Laservibrometern eine dreidimensionale Messung der Schwingung zu erreichen und zum anderen eine FE-Netz-genaue räumliche Abtastung der elektrischen Maschine zu gewährleisten.
Mit dem System wurden Modalanalysen und Betriebsschwingungsmessung durchgeführt. Dabei wurde das Schwingungsverhalten an mehreren tausend Punkten gemessen und analysiert. Die gewonnen Erkenntnisse fließen in die Entwicklung und Erweiterung von Modellen zur NVH-Analyse elektrischer Maschinen ein.