Ringgenerator

Ringgenerator

In der getriebelosen Anlagenkonzeption der ENERCON Windenergieanlagen ist der Ringgenerator von zentraler Bedeutung. In Einheit mit der Rotornabe bietet er einen nahezu reibungslosen Energiefluss. Der schonende Lauf weniger beweglicher Komponenten garantiert einen geringen Materialverschleiß. Im Gegensatz zu herkömmlichen schnelllaufenden Generatoren unterliegt der ENERCON Ringgenerator kaum mechanischen Abnutzungserscheinungen und ist prädestiniert für besonders starke Beanspruchungen und eine lange Lebenszeit. Der ENERCON Ringgenerator ist ein hochpoliger Synchrongenerator ohne direkte Netzkopplung. Ausgangsspannung und -frequenz variieren mit der Drehzahl und werden über einen Gleichstromzwischenkreis und Wechselrichter für die Abgabe an das Netz umgerichtet. Dadurch wird eine hohe Drehzahlvariabilität erreicht.

Vorteile des ENERCON Ringgenerators:

• Kein Getriebe
• Niedriger Verschleiß durch langsam rotierende Maschine
• Geringe Maschinenlasten durch hohe Drehzahlvariabilität
• Ertragsoptimierte Steuerung
• Hohe Netzverträglichkeit

Stator und Rotor

Gemäß den Langlebigkeitsanforderungen an ENERCON Windenergieanlagen ist die Kupferwicklung im Stator, dem stationären Teil des Ringgenerators, in Isolationsklasse F (155 °C) ausgeführt. Aufgrund der Ähnlichkeit mit einer Korbflechtung wird sie auch als geschlossene, einschichtige Korbwicklung bezeichnet. Sie besteht aus einzelnen, in Bündeln zusammengefassten und lackisolierten Runddrähten. Die Einbringung der Kupferwicklung erfolgt bei ENERCON ausschließlich von Hand. Trotz fortschreitender Automatisierung in anderen Fertigungsbereichen hat hier Handarbeit aus gutem Grund den Vorrang erhalten. Sie gewährleistet eine vollständige Prüfung der verarbeiteten Materialien. Des Weiteren ermöglicht ein spezielles Verarbeitungsverfahren die Erstellung einer durchgängigen Wicklung, bei der jeder Phasenstrang vom Eingang bis zum Ausgang ohne Unterbrechung eingelegt wird.

Vorteile der durchgängigen Wicklung:

• Ausschluss von Verarbeitungsfehlern bei der Erstellung elektrischer Verbindungen
• Erhaltung des hochwertigen Kupferdraht-Isoliersystems
• Keine Übergangswiderstände
• Keine Angriffspunkte für Korrosion oder Materialermüdung

Die Erregung des magnetischen Feldes der Statorwicklung erfolgt über die sog. Polschuhe. Diese befinden sich am Scheibenrotor, dem beweglichen Teil des ENERCON Ringgenerators. Da Form und Lage der Polschuhe maßgeblichen Einfluss auf die Geräuschemission des Ringgenerators haben, hat die ENERCON Forschung und Entwicklung diesem Thema besondere Aufmerksamkeit gewidmet. Das Resultat: Durch optimale Anpassung der Polschuhe an den Lauf des langsam rotierenden ENERCON Ringgenerators tritt keinerlei Tonhaltigkeit auf.

Temperaturverhalten

Der ENERCON Ringgenerator zeichnet sich durch eine optimierte Temperaturführung aus. Mithilfe von zahlreichen Temperatursensoren werden die wärmsten Bereiche im Ringgenerator permanent überwacht. Die Ansprechtemperatur der Sensoren liegt dabei wesentlich unter der Dauertemperaturbeständigkeit der im Ringgenerator verarbeiteten Isolierstoffe, so dass eine Überstrapazierung durch zu hohe Temperaturen ausgeschlossen ist.

Qualitätssicherung

Um die hohe ENERCON Qualität gewährleisten zu können, werden die Ringgeneratoren ausschließlich in eigenen Produktionsstätten gefertigt. Dabei wird ohne Ausnahme auf erstklassigen Materialeinsatz geachtet. Die enge Kooperation mit Zulieferunternehmen hat sich dabei als sichere Lösung erwiesen, die Materialgüte konstant auf oberstem Niveau zu halten. So werden z. B. über die Norm hinausgehende Prüfungen an den zu verarbeitenden Kupferlackdrähten vorgenommen und als Muster archiviert sowie Stoßspannungstests an Polschuhen und Drosseln durchgeführt und im EDV-System dokumentiert.