Konzept mit Asynchrongenerator und Schlupfregelung

Konzept mit Asynchrongenerator und Schlupfregelung

Windenergieanlagen mit einer direkten Netzeinspeisung (Dänisches Konzept) haben den Nachteil, dass die Rotordrehzahl starr ist, was hohe mechanische Beanspruchungen und einen insgesamt niedrigeren Leistungsbeiwert zur Folge hat.

Die Ausbeute ist nur für eine Windgeschwindigkeit optimal und Böen sowie ein sehr starker Wind belasten den Rotor und den Triebstrang. Um diese Nachteile zu reduzieren, ist ein Konzept entwickelt worden, das mit einem oder mehreren Asynchrongeneratoren arbeitet und eine leichte Variation der Drehzahl über eine gewissen Zeitraum ermöglicht. Lässt man bei Böen oder Starkwinden kurzzeitig die Rotordrehzahl variieren, entlastet das die Struktur und verlängert somit die Lebensdauer der Anlage. Hierzu muss der Asynchrongenerator mit einem Schleifringen gebaut werden, die es erlauben im Betrieb Vorwiderstände in den Läuferkreis zu- und abzuschalten. Bei diesem Konzept kann die Leistungsabgabe des Rotors optional durch eine Blattwinkelverstellung geregelt werden und leicht drehzahlvariabel arbeiten.

Der Asynchrongenerator kann durch eine Schlupferhöhung bei Böen oder starkem Wind „drehzahlweich“ rotieren, um Belastungen für die Struktur deutlich zu reduzieren. Hierbei kann die Böe in eine Drehzahl- und damit in eine Schlupferhöhung umgesetzt werden, welche dann durch eine Blattwinkelverstellung der Rotorblätter aufgefangen werden muss. Problematisch ist, dass die entstehende Verlustleistung als Wärme an die Umgebung abgegeben wird und nicht als Energieertrag genutzt werden kann. Daher eignet sich diese Maßnahmen auch nur für den kurzzeitigen Einsatz. Mit diesem Konzept werden die mechanischen Belastungen bei böigem Wind reduziert.



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Quelle: www.wind-energie.de/infocenter/technik/anlagenkonzepte/konzept-mit-asynchrongenerator-und-schlupfregelung