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ment lässt sich mit Gleichung 9.2 aus der Rotorleistung bestimmen.
°
¢
1
2
º · D 2 /4
· v 3 W
· Ω ·
M R
= c pR
·
(9.7)
2 · º · n R
Mit der Einführung des an der Generatorkupplung anliegenden Drehmoments M K und des
rotorseitig anliegenden Kupplungsmomentes M 0
K sowie unter Verwendung der Übersetzung
des idealen Getriebes i = n 0
= M K / M 0
R / n G
K ergeben sich folgende Gleichungen für Rotor- und
Generatormoment:
· 2 · º · d n R
d t
0
K
M R
= J R
+ M
(9.8)
Z
0
K
mit M
= d Welle
· 2 · º · ( n R
° n G
· i ) + k Welle
· 2 · º ·
( r R
° n G
· i )d t
· 2 · º d n G
d t
0
K
M G
= M K
° J G
mit M K
= i · M
(9.9)
Demnach ergibt für das Zwei-Massen-Modell das in Bild 9.7 dargestellte Blockschaltbild eines
schwingungsfähigen Systems. Durch große Hochlaufzeiten der WEA im Sekundenbereich und
nicht sprungförmiges Verändern des Generatormoments wird erreicht, dass die Abweichung
zwischen An- und Antriebsdrehzahl gering bleibt. Dann kann vereinfachend von einer starren
Welle ausgegangen werden, bei der nur eine Drehzahl berücksichtigt werden muss. Für eine
ideal starre Welle mit i = n R / n G ergibt sich die bekannte Beschleunigungsgleichung:
d n G
d t
= 1
i
d n R
d t
= ( M R / i ° M G )
2 ·
°
¢
(9.10)
+ J R / i 2
º
·
J G
Zur Schwingungsdämpfung werden sogenannte Differenzdrehzahlregler unter Verwendung
von Rotor- und Generatordrehzahl eingesetzt, wie sie aus der allgemeinen Antriebstechnik be-
kannt sind (siehe [ 18] ).
9.1.5 Energiewandlung des Generator-Umrichtersystems
Das Generator-Umrichtersystem wandelt die mechanische Leistung an der Generatorwelle
über mehrere Teilsysteme in die elektrische Leistung des Netzes. Zur dynamischen Beeinflus-
sung des Generatormoments und der Generatorblindleistung sowie der Netzwirkleistung und
Netzblindleistung ist es üblich, die dreiphasigen, elektrischen Größen durch komplexe zeitlich
veränderliche Raumzeiger zu beschreiben. Eine verständliche Einführung findet sich in [ 17] .
Ausführliche Beschreibungen für die einzelnen Generatorsysteme finden sich unter anderem
in [ 14] und [ 16] . Der Einfachheit halber beziehen sich die folgenden Ausführungen auf die sym-
metrische Vollpolläufer-SMmit Beschränkung auf das Grundwellenverhalten und die Kupfer-
verluste.
Bild 9.8 zeigt das vereinfachte Ersatzschaltbild einer PSM und die zugehörigen Raumzeiger
im Generatorbetrieb. Bei bekannter Rotorlage und eingeprägtem Raumzeiger der Statorspan-
nung u g kann der Winkel ± g zum Raumzeiger des Rotorflusses bestimmt werden. Die drei Sta-
torstrangströme des Generators werden erfasst und durch den Raumzeiger i S
= i g beschrie-
ben. Der Raumzeiger kann auf die ortsfesten ÆØ -Komponenten i g ÆØ
= i g Æ
+ ji g Ø transformiert
 
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