Electrical Machines and Propulsion Concepts

Magnetische Vektorpotential einer TFM. Bild: IEW.

Der Generator einer Windkraftanlage wandelt die durch den Wind an der Welle verfügbare mechanischen Energie in elektrischer Energie um, die in das Stromnetz eingespeist werden kann. Die Berechnung und Modellierung dieser Kernkomponente ist daher für die Gesamtauslegung des Antriebsstrangs bzw. der gesamten Windkraftanlage unumgänglich.

Aktuelle Fragestellungen im Bereich Windkraft hinsichtlich des Antriebsstranges betreffen generelle Antriebskonzepte wie die Anbindung des Generators über ein Untersetzungsgetriebe oder ohne Getriebe als Direktantrieb. Damit verbunden sind unterschiedliche Generatorkonzepte und Generatortypen wie bspw. die Doppeltgespeiste Asynchronmaschine, die Elektrisch Erregte Synchronmaschine und die Permanentmagnetisch erregte Synchronmaschine, die jeweils Vor- und Nachteile in den jeweiligen Antriebskonzepten mit sich bringen.

Das IEW bietet hierbei fundiertes Komponentenwissen im Bereich der Berechnung, Auslegung, Fertigung und Ansteuerung elektrischer Antriebe, darüber hinaus aber auch Systemwissen über die zugehörigen leistungselektronischen Stellglieder und die in der Anwendung als Generator zur Netzeinspeisung geforderten Randbedingungen wie etwa oberwellenfreie Sinusspeisung, Frequenzstabilität und regelbare Wirk- und Blindleistungsabgabe.

Magnetische Felddichte einer TFM. Bild: IEW

Das IEW verfügt über fundiertes Komponentenwissen im Bereich der Berechnung, Konstruktion, Fertigung und Steuerung von elektrischen Antrieben sowie über Systemwissen über die zugehörige Leistungselektronik und über die in der Anwendung als Generator für die Netzeinspeisung erforderlichen Randbedingungen wie sinusförmige Einspeisung mit geringem Klirrfaktor, Frequenzstabilität und steuerbarer Wirk- und Blindleistung.

Blockschaltbild für die Kraftberechnung einer elktrischen Maschine bei Feldorientiert Regelung. Bild: IEW