Wechselstromgenerator für Windkraftanlagen Bekanntlich besteht bei
elektrischen Generatoren, die durch Windkraftmotoren angetrieben werden, die Schwierigkeit,
daß die stark schwankende Stärke des Windas den Betrieb des Generators sehr ungünstig
beeinflußt. Vom Standpunkt eines gutem Wirkungsgrades des Windkraftmotors ist es-
erwünscht, daß die Drehzahl der Windkraftanlage immer in einem annähernd konstanten
Verhältnis zur Geschwindigkeit des Windes steht, also entsprechend schwankt. Diese
stark schwankende Drehzahl ist aber für den Betrieb des Generators sehr- unerwünscht,
da seine Spannung sich dann stark ändert und bei Verwendung von Wechsel.stromgenerato,-ren
auch, seine Frequenz. Es ist also nicht möglich, den Generator mit anderem, Generatoren,
deren Drehzahl konstant bleibt oder nicht denselben Schwankungen., unterworfen ist,
parallel arbeiten zu lassen bzw. den Wechselstromgenerator an ein auch anderweitig
gespeistes Wechselstromnetz anzuschließen.AC generator for wind turbines is known to exist in
electric generators powered by wind power engines, the difficulty
that the strongly fluctuating strength of the wind makes the operation of the generator very unfavorable
influenced. From the standpoint of a good efficiency of the wind power engine it is-
it is desirable that the speed of the wind turbine always be in an approximately constant
Relative to the speed of the wind, i.e. fluctuates accordingly. These
strongly fluctuating speed is very undesirable for the operation of the generator,
as its voltage then changes significantly and when using alternating current generators
also, its frequency. So it is not possible to use the generator with other, generators,
whose speed remains constant or is not subject to the same fluctuations.
to work in parallel or the alternator to one also otherwise
to connect the fed alternating current network.
Dien Erfindung betrifft einen von einem Windkraftmotor angetriebenen
Wechselstromgenerator, der die, geschilderten Nachteile nicht aufweist. Der Generator
ändert entsprechend der Stärke des Windes seine Drehzahl
undentwickelt
eine gleichbleibende Spannung Lind eine gleichbleibende Wech,selstro.mfrequenz,
er kann also mit anderen andeirweitig angetriebenen Dre stromgenerato-ren parallel
arbeiten bzw. er kann. seine Leistung an ein: gewähnliches Drehstrom- oder Wechselstroinnetz
abgeben. Erfindungsgemäß weist d:r Generator die Schaltung und Bauart eineis ständer-
oder läufergespeisten Drehstromnebenschlußmotors auf, und der über den Kommutator-
fließende Belastungsstrom des Generators verstellt das Dreihzahlregelorgan (Bürstenverstellung
bei läufergespeisten Generatoren, Verstellung des Drehreglers oder Transformators
bei ständergespeisten. Generatoren) im Sinn einer Konatanthaltung des Belastungsstromos
bei veränderlicher Drehzahl der Windkraftanlage.The invention relates to one driven by a wind power motor
Alternator that does not have the disadvantages outlined. The generator
changes its speed according to the strength of the wind
and developed
a constant voltage and a constant alternation, self-current frequency,
it can therefore be used in parallel with other three-current generators that are driven elsewhere
work or he can. its power to a: ordinary three-phase or alternating current network
hand over. According to the invention, the generator has the circuit and type of stator
or rotor-fed three-phase shunt motor, and the commutator
The load current flowing in the generator is adjusted by the speed control element (brush adjustment
with rotor-fed generators, adjustment of the rotary control or transformer
for stand-fed. Generators) in the sense of keeping the load current constant
with variable speed of the wind turbine.
Die, Zeichnung veranschaulicht die neue Anordnung an einem Beispiel.The drawing illustrates the new arrangement using an example.
i soll das Windrad eines 'Vindkraftmotors darstellen. Dieses treibt
die Wale des #,i'echs.elstromgeneratars 2 an, der die Bauart und Schaltung
eins läufergespeisten Drehatromne,I"enächlußmotors besitzt. Die mit der Läuferwicklung
verbundenen Schleifringe 3 des Generators sind an .ein Dr° ,stromnetz d. angeschlossen,
das gleichzeitig die, von dem Generator abg egebne Frequenz vorschreibt, also takthaltend
wirkt. Die Bürstenstellung d; s Kommutatorgenerators wird nun mit Hilfe des Bürstenverstellmotors
5 in Abhängigkeit von dem in der Ständerwicklung 6 djs Generators fließenden Strom
gesteuert. Zu diesem Zeck ist in den Ständerstromkreis ein Stromtransformator 7
eingeschaltet, dessen Sekundärstrom über ein Relais 8 auf die, Bürstenverstelleinrichtung
derart einwirkt, daß die: Bürsten verstellt w°rdeti, wenn der Strom in der Ständerwicklung
des Generators von dem Sollwert abiveicht: Wenn also beidie Windstärke steigt, so
wird die Drehzahl des Windmotors i ebenfalls ansteig n. Dies hat zunächst zur Folge,
daß der Generator einen stärkeren Strom an das Netz .i abzugeben sucht. Dieser stärkere
Strom bewirkt auch ein Ansteigen des Sekundärstromes im Stromtransformator 7, so
daß der Bürstemverstellmotor 5 mit Hilfe des Relais 8 zum Anlaufen kommt. Der Bürstenverstellmotor
verstellt dabei die Bürsten in einem derartigen Sinn, d@aß die Leerlaufd-re:hzahl
des Generators bei gleichbleibender Frequenz des Netzes d. entsprechend der gestiegenen
Drehzahl des Motors i ebenfalls steigt. Damit ist aber der Anlaß für das Ansteigen
de,s Stromes in der Wicklung 6 beseitigt, und dieser Strom geht wieder auf seinen
Normalwert zurück. Die Anordnung nach der Erfindung hat also den Vorteil, daß einerseits
die, Drehzahl des Windkraftmoto.rs i weitestgehend der Windstärke angepaßt werden
kann, da man hel;anntlich bei Drehstroninebenschlußmaschinen die Drdtzah1 mindestens
im Verhältnis 1:3 regeln kann. Andererseits ist aber der Generator bei alleri Drehzahlen
gleich gut ausgenutzt, da sein Kommutatorstrom dabei konstant bleibt.i shall represent the wind turbine of a Vindkraftmotor. This drives the whales of the #, i'echs.elstromgeneratars 2 , which has the design and circuit of a rotor-fed rotary atom, I "enächlußmotor. The slip rings 3 of the generator connected to the rotor winding are connected to. The brush position of the commutator generator is now controlled with the help of the brush adjustment motor 5 depending on the current flowing in the stator winding 6 of the generator A current transformer 7 is switched on, the secondary current of which acts on the brush adjustment device via a relay 8 in such a way that the brushes are adjusted when the current in the stator winding of the generator deviates from the nominal value: If the wind strength increases in both cases, the speed is increased of the wind motor i also rise n. This initially has the consequence that the generator has a stronger Str om to surrender to the network .i. This stronger current also causes the secondary current in the current transformer 7 to rise, so that the brush adjusting motor 5 starts up with the aid of the relay 8. The brush adjustment motor adjusts the brushes in such a way that the idling speed of the generator while the frequency of the network remains constant d. corresponding to the increased speed of the engine i also increases. However, this eliminates the reason for the increase in the current in the winding 6, and this current returns to its normal value. The arrangement according to the invention has the advantage that, on the one hand, the speed of the wind power motor can be adapted as far as possible to the wind strength, since one can regulate the speed in a ratio of at least 1: 3 in rotary current circuit machines. On the other hand, the generator is used equally well at all speeds because its commutator current remains constant.
In dem Ausführungsbeispiel arbeitet der elektrische Generator auf
ein Drehstromnetz. Man könnte ihn aber auch auf ein einphasiges We@chselstramnetz
arbeiten lassen. Der Generator ist dann nur bezüglich seines an dieses Einphasennetz
angeschlossenen Teiles einphasig ausgeführt, während die übrigen Teile eine me rphasige,
bzw. eine Drehstromschaltung aufw,isen. Es ist-auch nichterforderlich, daß der Generator
auf ein takthaltendes Netz geschaltet ist. Er kann auch für sich allein ein Verbrauchern°tz
speisen, wenn man durch an sich bekannte Mittel für eine Selbsterregung des Generators
sorgt.In the exemplary embodiment, the electrical generator is working on
a three-phase network. But it could also be connected to a single-phase alternating network
let work. The generator is then only connected to this single-phase network with regard to its own
connected part is single-phase, while the remaining parts have a multi-phase,
or a three-phase circuit. It is also not necessary that the generator
is switched to a clock-maintaining network. He can also be a consumer on his own
feed if one uses known means for a self-excitation of the generator
cares.