Bürstenlose Kaskadengeneratoren für Windenergieanlagen

Zusammenfassung Bürstenlose Generatorsysteme mit doppelt gespeisten Kaskadenmaschinen werden zurzeit u. a. für die regenerative Energieerzeugung mit Windenergieanlagen untersucht. Sie sind eine Alternative zu Generatorsystemen mit doppelt gespeisten Asynchronmaschinen. Im Stator von Kaskadenmaschinen befinden sich zwei Wicklungen, die zwei Drehfelder für verschiedene Polpaarzahlen erzeugen. Der Rotor trägt eine speziell gestaltete kurzgeschlossene Wicklung, die gleichzeitig mit beiden Drehfeldern verkettet ist und so eine Leistungsübertragung über beide Wicklungen ermöglicht. Die Statorwicklung 2 wird über einen Teilumrichter mit dem Netz verbunden und ermöglicht so bei Windenergieanlagen eine gezielte Stellung der Wirk- und Blindleistung. Auch kapazitiv-generatorische Betriebspunkte bei übersynchronen Drehzahlen können erreicht werden. Die bereits in vorherigen Veröffentlichungen erarbeiteten umfassenden Berechnungsverfahren werden in diesem Beitrag genutzt, um die erreichbaren Betriebsbereiche eines Beispielgenerators zu bestimmen.