Jordning av propelleraxel : Konceptutveckling för jordningsanordning som kräver lite underhåll

Sammanfattning: Detta masterprojekt genomfördes på Rolls-Royce AB (nu känt som Kongsberg Maritime per 1 april 2019) i Kristinehamn, Sverige. Avhandlingen fokuserar på att utveckla en jordningsutrustning för propelleraxlar som kräver lågt underhåll till företagets nya poddrivna framdrivningssystem. Många elektriska maskiner med roterande axlar utsätts för skador på grund av flödet av elektriska laddningar genom axeln och komponenter med hög resistanselektrisk kontakt. Det är därför viktigt att mildra denna inducerad axelspänning, antingen genom isolering eller genom att ändra urladdningsvägen. Avhandlingen syftar till att identifiera konceptlösningar för jordning av propelleraxlar som är kostnadseffektiva, kräver lågt underhåll och uppfyller prestandakraven fastställda av företaget. En systematisk utvecklingsprocess används över hela projektet som består av fyra huvudaktiviteter. Den första aktiviteten är att skapa en kravspecifikation baserat på information från kunder, förstudie och kunskapssökning. Förundersökningen genererade en grundläggande kunskapsbas för olika jordningsmetoder och de tribologiska aspekterna för glidande elektrisk kontakt. Den andra aktiviteten består av att generera koncept genom att ta fram huvudlösningar och dellösningar för varje genererat koncept baserat på kriterierna i den framtagna kravspecifikationen. För att underlätta processen är huvuduppgiften för enheten indelad i två kategorier, en med fokus på kontaktmetod och den andra montering av enheten. Den tredje aktiviteten är utvärdering och poängsättning av utvecklade lösningar för att göra det slutliga konceptet. Den fjärde och sista aktiviteten är att skapa en produktbeskrivning av det valda konceptet baserat på layout och detaljerade tekniska aspekter. De slutliga resultaten av avhandlingen är en produktbeskrivning av ett "Multiple fiber brushes" jordningsenhetskoncept, med en lösning på hur man optimerar design och prestanda parametrar för en viss specifik slitstyrka. En grundläggande konstruktionslösning presenteras med optimerade prestandaparametrar som är lämpliga för prestandakraven i företagets nya poddrivna framdrivningssystem. Tre framtida projekt kan tas fram från resultaten av denna avhandling. Dessa potentiella projekt kan mer ingående titta på den strukturella utformningen av jordningsanordningen, val av komponentmaterial och praktisk prestationstestning av en fiberborste prototyp.