Optimale Auslegung von getriebelosen, permanentmagneterregten Windgeneratoren mit Zahnspulenwicklung und massivem Rotorjoch

摘要

Getriebelose Windgeneratoren mit Zahnspulen und massivem Rotorjoch sowie der Möglichkeit zum Weiterbetrieb bei teilweisem Umrichterausfall stellen eine besondere Herausforderung in der Auslegung dar. Zunächst wird untersucht, welche Zahnspulenwicklungen im Hinblick auf die zulässigen Rotorverluste geeignet sind. Nachdem entsprechende Wicklungsvarianten gefunden sind, wird die Maschinengeometrie optimiert. Dabei wird das Optimierungspotenzial, welches in den kurzen Wickelköpfen der Zahnspulenmaschine liegt, berücksichtigt. Nach der Optimierung erfolgt eine Nachrechnung der Verlustbilanz und eine Auswertung der magnetischen Geräuschanregung mithilfe von transienten, nichtlinearen Finite-Elemente-Simulationen.