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Bild 8.24
Leistungsfluss bei der Asynchronmaschine mit Schleifringläufer im Generatorbetrieb (dop-
peltgespeiste Asynchronmaschine; links untersynchroner Betrieb, rechts übersynchroner Betrieb)
(
P
12
: Stromrichterleistung;
P
V1
,
P
V2
: Ständer- und Rotorverlustleistung)
Drehzahlbereich von
n
min
=
1150min
°
1
bis
n
nenn
=
1500min
°
1
bei einer 2-polpaarigen Ma-
schine am 50-Hz-Netz. Im übersynchronen Betrieb wird Leistung
P
D
aus dem ständerseitigen
Drehfeld und
P
12
aus dem Rotor über den Umrichter ins Netz gespeist. Die Netzleistung ist
um den Wert der Rotorleistung größer als die Ständerleistung. Bei untersynchronem Betrieb
erfolgt dies analog, aber mit Subtraktion der Rotorleistung von der Ständerleistung zur Netz-
leistung. Im Bild sind zusätzlich noch die Ständer- und Läuferverluste (
P
V1
,
P
V2
) einbezogen.
8.4.2.6 Drehzahlregelung
Die Drehzahlregelung der doppeltgespeisten Asynchronmaschine erfolgt über die Speisung
des Rotors mithilfe eines Frequenzumrichters. Darüber wird die Rotorspannung in der Ampli-
tude
U
2
und die Rotorfrequenz
f
2
eingestellt. Für den Betriebmit demMoment null ergibt sich
die Leerlaufrotorfrequenz zu:
=
U
0
0
2
2W
/
U
1
1
°
U
f
20
f
1
=
R
;
f
2
k
(8.51)
0
0
2
æ
2B
/
U
1
f
2
k
/
!
1
L
Für den Fall, dass die Rotorblindspannung gleich null ist, folgt für die Leerlaufrotorfrequenz
dann:
=
U
0
f
20
f
1
20
U
1
(8.52)
Es ist zu erkennen, dass für diesen Fall bei fester Ständerfrequenz, die gleich der Netzfrequenz
ist, die Rotorspannung abhängig von der Rotorfrequenz
f
2
zu steuern ist. Die Rotorfrequenz
gibt die Abweichung von der Synchrondrehzahl an. Bei Synchronismus, der Läufer läuft mit
Geschwindigkeit des Ständerdrehfelds um, sind die Rotorfrequenz und damit die Rotorleer-
laufspannung gleich null. Entsprechend demBetriebsbereich bei Anwendung inWindenergie-
anlagen, der sich typisch von
°
30% bis
+
30% um die mittlere Drehzahl erstreckt, ergibt sich
ein gleicher Spannungsbereich für die Rotorleerlaufspannung. Bei Belastung kommen dann
zusätzliche Spannungsanteile hinzu, um den Stromfluss über den Rotor zu ermöglichen.
Damit ergibt sich eine Spannungssteuerungskennlinie am Rotor bei diesem Betrieb der
Asynchronmaschine mit Schleifringläufer (doppeltgespeiste Asynchronmaschine), welche
