Leistungselektronik-Generatorsysteme für Windenergieanlagen - Einfuhrung in die Windenergietechnik - page 339

Für die folgenden Punkte gilt: Es wird das vollständige Ersatzschaltbild ohne Eisenwider-
stand vorausgesetzt. Aus der primärseitigen Leerlaufmessung ist bekannt, dass ein Strom
von 2% des Nennstroms (bei U 1N ) fließt.
5. Das Ersatzschaltbild ist zu zeichnen. Die Daten der fünf Impedanzen sind aus den obigen
Angaben zu bestimmen. Es gelte als Randbedingung, dass die primär- und die sekundär-
seitige Reaktanz, Real- und Imaginärteil, gleich groß sind.
6. Es sollen wieder primärseitig 2MWWirkleistung in das elektrische Netz gespeist werden.
Mit den berechneten Impedanzwerten sind die Spannungen und Ströme imTransforma-
tor zu bestimmen. Das Zeigerdiagramm ist zu zeichnen. Die Verluste sind zu bestimmen.
Asynchrongenerator und Umrichter: In Bild 8.51 ist der gemessene Heylandkreis einer Asyn-
chronmaschine mit Kurzschlussläufer gezeigt. Die Maschine wird von einem dreiphasigen
Netz mit 400 V/50Hz (verkettet) gespeist. Der Stator der Maschine ist in Stern geschaltet.
Die Maschine ist vierpolig ( p = 2).

Re

1

0

s

10 A

Bild 8.51 Gemessener Hey-
landkreis der Asynchronma-
schine mit Kurzschlussläufer

0

-Im

ImFolgenden wird angenommen, dass die primäre und sekundäre Streuziffer der Maschine
identisch sind ( æ 1 = æ 2 ). Ferner können die ohmschen Verluste des Stators und die Eisen-
verluste vernachlässigt werden. Hinweis: Die Aufgabenteile (1), (2) und der erste Teil von (3)
können unabhängig voneinander gelöst werden.
1. Berechnen Sie die folgenden Elemente des einphasigen Ersatzschaltbilds der in Stern
geschalteten Maschine unter Zuhilfenahme des gemessenen Heylandkreises: Primäre
Streuinduktivität L 1 æ , primäre Hauptinduktivität L 1h und bezogene sekundäre Streuin-
duktivität L 0

2 æ . Zeichnen Sie die für die Berechnung zugrundegelegten Statorströme in
Bild 8.52 ein.
2. Zeichnen Sie für den optimalen Betriebspunkt den Statorstrom I 1,opt , den Phasenwinkel
' opt und den Schlupf s opt in Bild 8.51 ein und bestimmen Sie die Werte der drei Größen.
Berechnen Sie dann den Leistungsfaktor cos ' opt , die elektrische Wirkleistung P 1,opt , den
Wirkungsgrad ¥ opt , die mechanische Drehzahl n opt , die mechanische Leistung P mech,opt
und das Drehmoment der Maschine M opt in diesem Betriebspunkt.
3. Bestimmen Sie den Kippschlupf s kipp unter Zuhilfenahme von Bild 8.51 und berechnen
Sie die Kippdrehzahl n kipp sowie den bezogenen Rotorwiderstand R 0

2 des einphasigen

Ersatzschaltbilds der Maschine.
4. Berechnen Sie das Kippmoment M kipp der gegebenen Maschine.
Umrichter mit Raumzeigermodulation: Mithilfe eines Pulswechselrichters soll an einer Last
ein sinusförmiges symmetrisches Drehspannungssystem möglichst gut nachgebildet wer-
den. Es wird das Raumzeiger-Modulationsverfahren angewandt.