Getriebeloser WindkonverterElektronisch kompensierte Permanenterregte Synchrongeneratoren in getriebelosen WindkonverternEine schnell wachsende Weltbev\u00c3\u00b6lkerung ben\u00c3\u00b6tigt bei gew\u00c3\u00bcnschter Steigerung des Lebensstandards zunehmend mehr Energie. Diese muss mit dem Ziel einer nachhaltigen Entwicklung der Umwelt, sozial vertr\u00c3\u00a4glich, sowie kosteng\u00c3\u00bcnstig bereitgestellt werden. Angesichts der in den letzten Jahrzehnten erheblich gestiegenen Dimensionen des globalen Energiesystems ist dieses Ziel zunehmend schwieriger zu erreichen. Deshalb werden die unterschiedlichen Optionen zur Nutzung regenerativer Energie durch die Regierungsseite vielfach unterst\u00c3\u00bctzt . Windenergie bietet eine M\u00c3\u00b6glichkeit.Problemdarstellung, Begr\u00c3\u00bcndung und ZielsetzungDie sich in Deutschland st\u00c3\u00bcrmisch entwickelnde Windbranche wird in Zukunft ein begrenztes Angebot an geeigneten Landstandorten, die sich aus \u00c3\u00b6konomischen und \u00c3\u00b6kologischen Folgen begr\u00c3\u00bcnden, zur Verf\u00c3\u00bcgung haben. Ein Ausweg ist eine verst\u00c3\u00a4rkte Offshore-Aufstellung, da au\u00c3\u0178erdem ein gr\u00c3\u00b6\u00c3\u0178erer Energieertrag mit Windkraftanlagen der MW-Klasse erzielt werden kann, aber dennoch eine Reihe schwerwiegender technischer Probleme mit sich zieht, wie:-\tTransport und Aufstellung der Anlagenkomponenten-\tNetzanbindung-\tWartung und DiagnoseSchwer zug\u00c3\u00a4ngliche Standorte und hohe Wartungskosten zwingen zur Nutzung von extrem zuverl\u00c3\u00a4ssigen Betriebsmitteln, deshalb sind getriebelose, hochpolige Generatoren mit Permanenterregung, die sich durch Wartungsarmut, besseren Wirkungsgrad und geringeres Leistungsgewicht auszeichnen von Vorteil, obwohl sie h\u00c3\u00b6here Investitionskosten verursachen und nur eine einfache Fundamentierung der Gesamtanlage ben\u00c3\u00b6tigen. Es gilt zu ermitteln, welche Spannungsebenen und Netzarten bei Offshore Anwendungen infrage kommen, denn es wird eine lokale Offshore-Spannung von 24 kV vorausgesetzt, die vor Ort erzeugt werden mu\u00c3\u0178. Geringere Verluste und eine h\u00c3\u00b6here Zuverl\u00c3\u00a4ssigkeit werden durch eine fehlende Steuerung erzielt. Dennoch sind Nachteile durch den Permanenterregten Synchrongenerator im Drehzahlverhalten zu erwarten, da nur ein enger Drehzahlbereich eine vern\u00c3\u00bcnftige Drehmomentausbeute bietet. Es m\u00c3\u00bcssen Kompensationsma\u00c3\u0178nahmen auch im Teillastbereich zur Betriebsverbesserung durch aktive Kompensationsfilter, bez\u00c3\u00bcglich ihrer erreichbaren Effekte, als auch des ben\u00c3\u00b6tigten spannungsabh\u00c3\u00a4ngigen Zusatzaufwandes verglichen und bewertet werden. Das schlie\u00c3\u0178t die Entwicklung neuer bzw. modifizierter Schaltungen zur Kompensation ein.Die experimentellen Untersuchungen ergaben den bekannten Zusammenhang, dass die Leistung der Synchronmaschine mit dem Erregerstrom ansteigt. Zuerst erh\u00c3\u00b6ht sich der Wirkungsgrad bis zum Maximum f\u00c3\u00bcr den jeweiligen Erregerstrom, danach klingt er wieder mit zunehmender Belastung ab, weil der Spannungsabfall steigt und sich die Polradspannung verringert. Die Synchronmaschine hat die dritte und f\u00c3\u00bcnfte harmonische Komponente ohne Belastung. Im Belastungsfall steigen die harmonischen Komponenten im Ankerstrom und Ankerspannung an. Die harmonischen Komponenten m\u00c3\u00bcssen bei der Dimensionierung der Kompensationsschaltung ber\u00c3\u00bccksichtigt werden. Im Jahr 2004\/2005 Erg\u00c3\u00a4nzung des 25KVA Versuchstandes mit elektronischer Kompensation ist eine Inbetriebnahme des dSPACE-Systems mit einfacher Raumzeigermodulation Steuerung, zur Ermittlung von Wirk- und Blindleistungsbilanzen geplant. Zur experimentellen Nachbildung der Turbinenfunktion wird ein bereits vorhandener Messaufbau, der auf einer Vor-Ort-Windmessung basiert, durch eine stromrichtergespeiste Gleichstrommaschine ersetzt, um Auswirkungen von normalen und kritischen Betriebs- und Grenzzust\u00c3\u00a4nden, wie Anfahren, Kurzschluss, \u00c3\u0153berdrehzahl und Grenzleistungsbetrieb auf Mechanik (Torsionsmomente, Sto\u00c3\u0178momente, Anregung von Resonanzen) und Netz (Anlaufstrom, \u00c3\u0153berspannung) genaueren Betrachtungen zu betrachten.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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