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Lösungen für Wind Energie Systeme

Energie-effiziente Komponenten und Subsysteme für höchste Systemzuverlässigkeit

Bei der Energieerzeugung aus erneuerbaren Quellen spielen Leistungshalbleiter eine wichtige Rolle. In Windkraftanlagen werden Leistungshalbleiter genutzt, um die elektrischen Größen des Generators umzuwandeln und mit dem Netz zu verbinden. Sie werden außerdem in zahlreiche Hilfsantriebe eingebaut, wie etwa Azimut- oder Pitchantriebe, Pumpen und auch in Schutzschaltungen wie Crowbars.

Wechselrichter in Windkraftanlagen steuern eine Reihe von wesentlichen Funktionen und Applikationen und benötigen somit Leistungshalbleiter der höchsten Qualität. Das gilt vor allem für Offshore-Windkraftanlagen, die in außerordentlich rauen Umgebungen arbeiten und ständig Salz, Feuchtigkeit etc. ausgesetzt sind. Bei den Offshore-Segmenten wird mit einem rasanten Wachstum gerechnet.

Zur Steigerung der Netzstabilität müssen Windenergieanlagen so konstruiert sein, dass sie ein Höchstmaß an Verfügbarkeit gewährleisten. Das gilt nicht nur für die Umrichter, sondern auch für die verschiedenen Hilfsantriebe, die an unterschiedlichen Stellen eingesetzt werden. Die Netzstabilität hängt somit von Leistungshalbleiter-Baugruppen ab, die dynamisches Leistungsvermögen, herausragende Funktionalität und höchste Zuverlässigkeit bieten.

Generatoren mit fester Drehzahl

Designs mit fester Drehzahl eignen sich für Generatoren bis zu 400 kW. Neue Designs basieren für gewöhnlich auf Halbleiterlösungen, damit sie die Netzanschlussbedingungen erfüllen. Dennoch bietet Infineon die gesamte Palette an Netzkopplungsbauteilen an, mit Thyristoren und anderen bipolaren Halbleitern, die als Module, Discs und Stacks erhältlich sind.

Fremderregte Maschinen

Der Wechselrichter wird durch den Generator über einen Gleichrichter gespeist. Dabei wird die Generatorspannung über die elektrische Erregung gesteuert. Ein IGBT - Umrichter steuert die Einspeisung in das Netz und stabilisiert damit die Gleichspannung. Dieses Design hat sich bereits in vielen modernen Systemen bewährt.

Schutzschaltungen

Crowbars, Chopper und aktive Filter sind wichtige Elemente des Windraddesigns. Auch wenn diese Bauteile nicht aktiv in die Energieeinspeisung involviert sind, werden sie benötigt, um äußere Einflüsse zu bewältigen und die Netzstabilitätsbedingungen zu erfüllen.