Environmental Engineering Reference
In-Depth Information
ters vorwiegend verwendet. Diese Schaltung und ihre Funktion werden hier vorgestellt. Bei
Anlagen ab etwa 5MW Leistung werden Schaltungen der Variante Dreistufenumrichter oder
andere verwendet. Auf diese wird kurz eingegangen.
Die Schaltkreise der Leistungselektronik enthalten bestimmte Komponenten, für die hier für
eine übersichtliche Betrachtung, wie im Allgemeinen üblich, ideale Bedingungen vorausge-
setzt werden. Das bedeutet:
ideale Leistungshalbleiter, d. h. Durchlassspannung und Sperrstrom null, keine Schaltver-
zögerung, Schaltzeit null,
Á
ideale induktive und kapazitive Elemente, d. h. keine Verluste, Drosselspulenmit konstanter
Induktivität, Kondensatoren mit konstanter Kapazität
Á
8.6.2 Frequenzumrichter in Zweistufenschaltung
8.6.2.1 Schaltung
Bild
8.33
zeigt einen Frequenzumrichter zur Wandlung der Leistung aus einemDrehstromsys-
tem in ein anderes Drehstromsystem, im Fall der Windenergieanlage zur Wandlung der Leis-
tung des Generators mit variabler Frequenz zur Einspeisung in das elektrische Netz mit fester
Frequenz.
Bild 8.33
Frequenzumrichter in Zweistufenschaltung zur Wandlung der Leistung vom Generator ins
Netz für Windenergieanlagen
Der Frequenzumrichter zur Einspeisung der elektrischen Leistung des drehzahlvariablen
Generators ins elektrische Netz konstanter Frequenz besteht aus zwei Teilen. Der linke, gene-
ratorseitige Teilumrichter, als Drehstrom/Gleichstrom-Umrichter, ist an die Generatorklem-
men dreiphasig angeschlossen. Er besteht, wie der andere Teilumrichter, je Phase aus zwei
ein- und ausschaltbaren Leistungshalbleitern, hier durch das Symbol des IGBT gekennzeich-
net, und jeweils antiparallelen Dioden für den Freilauf. Er erzeugt aus den frequenzvaria-
blen Drehspannungen des Generators ausgangsseitig eine Gleichspannung. Diese wird ka-
pazitiv mit Kondensatoren geglättet. Dieser Verbindungs- und Entkopplungsteil zwischen
den beiden Teilumrichtern wird Zwischenkreis genannt. An diese Gleichspannung ist ein
Gleichstrom/Drehstrom-Umrichter angeschlossen, der netzseitige Teilumrichter, der aus der
