Dieses Buch behandelt die Synchronmaschine und ihr stationäres Verhalten. Dabei werden zunächst die Unterschiede zwischen den beiden grundlegenden fremderregten Maschinentypen herausgearbeitet. Aus den Grundlagen werden die Anforderungen erarbeitet, um ein dynamisches Maschinenmodell zur Simulation von Windkraftanlangen herzuleiten. Es werden verschiedene Modellansätze bezüglich Anpassungsfähigkeit, Modulationstiefe, Detailgenauigkeit und Parametrierbarkeit gegenübergestellt. Als nächstes wird dem Leser vermittelt, wie das Modell angepasst werden kann, damit es zusammen mit einem Windkonvertermodell verwendet werden kann. Die Grundlagen aller an der Energiekonvertierung beteiligten Komponenten und deren Regelungen werden erläutert und die Implementierung in Matlab erklärt.

Textprobe: Kapitel 3.6: Die Anpassung des Modells: Das Modell muss angepasst werden, da es zusammen mit der Powersystemtoolbox” eingesetzt werden soll. Die Signale der Synchronmaschine müssen in Signale der Powersystemtoolbox” umgewandelt werden und Signale zur Maschine in normale Simulinksignale. Die Signale zur Maschine sind die Eingangsgrößen, also die Erreger- und Außenleiterspannungen. Diese werden mit Voltmetern aus der Powersystemtoolbox” umgewandelt. Das Drehmoment muss nicht umgewandelt werden. Die Ströme, also die Ausgangsgrößen, werden mit Hilfe von Stromquellen mit parallelen Widerständen zurückgekoppelt, die Rückkopplungen sind für den Generatorbetrieb entscheidend, da sie das Netz bilden. Die drei Ausgangsströme sind abhängige Größen und ergeben immer in der Summe null, deshalb werden genau zwei Ströme zurückgekoppelt. Der dritte Strom wird aus den anderen beiden Strömen berechnet. Es ist auch möglich alle drei Ströme einzeln zurückzukoppeln, dies erhöht aber die Gefahr von numerischen Fehlern. Nummerische Fehlerquellen sollten von Beginn an vermieden werden [Birmelin]. 3.6.1 Bestimmung der Maschinenparameter: In diesem Abschnitt wird gezeigt, wie aus den üblicherweise von Maschinenherstellern bereitgestellten Daten die Modellparameter ermittelt werden können. Die typischen Maschinenkonstanten sind in Tabelle 1 dargestellt. Die im Modell verwendeten Parameter sind ebenfalls eingetragen, diese wurden von der Firma VEM zur Verfügung gestellt. Aus der Tabelle 1 können die Parameter für die Feld- und Dämpferwicklung bestimmt werden […].

• Synchronmaschine

• Matlab Simulink

• Modellierung

• Windkraftanlage

• Zwischenkreis-Umrichter

• Energieumwandlungsstrang

Josef Lukas Jansen wurde 1985 in Hackenbroich geboren. Er studierte Elektro- und Informationstechnik mit dem Schwerpunkt Energietechnik und Elektrische Antriebe an der Technischen Fachhochschule Georg Agricola zu Bochum und schloss es 2009 mit dem Diplom ab.Danach vertiefte er sein Wissen an der Ruhr-Universität Bochum im Masterstudiengang Energiesystemtechnik mit den Schwerpunkten Leistungselektronik und regenerative Energietechnik weiter. Nach dem erfolgreich abgeschlossenen Studium befasste er sich beruflich weiter mit der Entwicklung leistungselektronischer Komponenten zur regenerativen Stromerzeugung.