Permanentmagneterregte Vielpolgeneratoren sollen in den Abmessungen und Massen soweit reduziert werden, dass getriebelose Windenergieanlagen in offshoretauglicher gekapselter Form möglich werden, die mit den heutigen Großwindkraftanlagen von 3 bis 5 MW wettbewerbsfähig werden. Dazu wird ein 2,5 MW-Generator und die entsprechende Turbine mit hoher elektrischer Ausnutzung und ein innovatives Generatorkühlsystem erprobt. Am Anfang der Auslegungsarbeiten für eine Großwindkraftanlage stehen die Auswahl der Rotorblätter sowie die Festlegung der grundlegenden Maschinenparameter wie Nabenhöhe und Rotordurchmesser. Anschließend erfolgt eine Lastsimulation der kompletten Maschine, mit welcher für verschiedene Wind- und Umgebungsbedingungen Kräfte und Momente auf die Maschinenstruktur ermittelt werden. Diese Lasten bilden die Grundlage für die Auslegung der Bauteile der Tragstruktur. Deren Simulation erfolgt mittels der Finite-Elemente-Methode. Weitere Nutzer der Lastsimulation sind die Zulieferer wichtiger Maschinenelemente, wie z.B. der Hersteller, des Hauptlagers. Parallel dazu erfolgen bei der getriebelosen Anlage Vensys 92 die elektrische und thermische Auslegung des Generators sowie die Dimensionierung des Kühlsystems. Weiterhin entstehen, sobald die Bauteile in die Fertigung gehen, die notwendigen Werkzeuge und Montagevorrichtungen. Abschließend erfolgt dann der Prüfstandsaufbau für die Durchführung des Generatortests. Letzterer bildet den Abschluss des geförderten Vorhabens. Die entwickelte Anlage hat eine Turmkopfmasse von ca. 150 t. Der extrem leichte Generator hat eine Masse von ca. 100 t und einen Außendurchmesser von 6,3 m. 5 MW-Windenergieanlagen besitzen üblicherweise eine Turmkopfmasse von 310 bis 500 t. Bei einer Rotormasse von 11o t könnte somit eine Turmkopfmasse von 260 t realisierbar sein. Da sich gerade im Offshore-Bereich die Turmkopfmasse entscheidend auf die Fundamentkosten auswirkt, könnten getriebelose Windenergieanlagen mit wartungsarmen und zuverlässigen permanenterregten Generatoren zum Durchbruch der Offshore-Windenenergie beitragen.
Entwicklung einer getriebelosen 2,5-MW-Windturbine mit permanentmagneterregtem Hochleistungsgenerator
2006
17 Seiten, 7 Bilder, 1 Tabelle
Report
German
Anordnungen zum Transport von Rotorblättern einer Windturbine
European Patent Office | 2019
|ANORDNUNGEN ZUM TRANSPORT VON ROTORBLÄTTERN EINER WINDTURBINE
European Patent Office | 2019
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