Turbine-driven, double-fed asynchronous generator

Abstract

Abstract Translated from German Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Wandlung kinetischer in elektrische Energie, bei der eine staenderseitig an einem Frequenzkonstanten Netz haengende Asynchronmaschine von einer Turbine angetrieben wird. Bei bekannten Anordnungen wird Wasserkraft oder Windkraft in Rotationsenergie umgewandelt, mit der dann elektrische Maschinen (Generatoren) angetrieben werden. Diese Maschinen verlangen, um in ein Netz mit konstanter Frequenz einspeisen zu koennen, eine entsprechend konstante Drehzahl. Bei Windkraft muss mit sehr unterschiedlichen Windgeschwindigkeiten und mit sehr langen Zeitkonstanten gerechnet werden, so dass eine Drehzahlkonstanz, wie sie fuer den Netzbetrieb erforderlich ist, nicht zustande kommt. Dies trifft auch bei Wasserkraft mit stark schwankendem Gefaelle, z.B. Gezeitenkraftwerken zu. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einspeisung elektrischer Energie mit konstanter Frequenz bei variabler Drehzahl einer Asynchronmaschine ins Netz zu ermoeglichen. Die Loesung dieser Aufgabe besteht darin, dass der Laeufer der Asynchronmaschine ueber einen statischen Umrichter mit dem gleichen frequenzkonstanten Netz verbunden ist wie der Staender, und dass die Ausgangsspannung des Umrichters durch Aussteuerung der Thyristoren in der Frequenz derart geaendert wird, dass die Summe aus der dem Laeufer aufgedrueckten Frequenz und der der variablen Laeuferdrehzahl proportionalen Frequenz ist. Gleichzeitig wird der Phasenwinkel des Laeuferstromes durch die U...U.S.W The invention relates to an arrangement for converting kinetic energy into electrical energy, in which an asynchronous machine attached to a constant frequency network is driven by a turbine. In known arrangements, water power or wind power is converted into rotational energy, with which electrical machines (generators) are then driven. In order to be able to feed into a network with a constant frequency, these machines require a correspondingly constant speed. With wind power, very different wind speeds and very long time constants must be expected, so that a constant speed, as is required for network operation, does not come about. This also applies to hydropower with strongly fluctuating slopes, e.g. tidal power plants. The object of the invention is to enable electrical energy to be fed into the network at a constant frequency at a variable speed of an asynchronous machine. The solution to this task is that the rotor of the asynchronous machine is connected via a static converter to the same frequency-constant network as the stand, and that the output voltage of the converter is changed in frequency by controlling the thyristors in such a way that the sum of the Runner's printed frequency and that of the variable runner speed is proportional to the frequency. At the same time, the phase angle of the runner current is determined by the U ... U.S.W

Inventors

• 👤 Hans Dipl.-Ing. 8520 Erlangen Löffler
• 👤 Hugo Ing.(grad.) Mühlöcker
• 👤 Joachim Ing.(Grad.) Nachtigal

Bibliographic Details