Permanenterregter Ringgenerator für kleine Windkraftanlagen

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Die Industrieländer haben die wichtige Aufgabe, effiziente Windkraftanlagen zu entwickeln, die besonders für Entwicklungsländer geeignet sind, da diese Länder am stärksten von der Knappheit und den Preissteigerungen fossiler Energieträger betroffen sind. Ein zentrales Ziel bei der Entwicklung von Windkraftanlagen ist die Senkung der spezifischen Energieerzeugungskosten, um diese in die Nähe der Kosten herkömmlicher Energieträger zu bringen. Dazu gehört die Optimierung der elektrischen Generatoren, um eine hohe Leistungsdichte und einen guten Gesamtwirkungsgrad zu erreichen. Der Verzicht auf Getriebe zwischen Windturbine und Generator ist ein wesentlicher Aspekt. Bisher scheiterte der Einsatz direktbetriebener Generatoren an deren Größe und Gewicht, wenn sie konventionell für den üblichen Frequenzbereich konstruiert wurden. Dank neuer Magnetwerkstoffe konnten neuartige Maschinenkonzepte entwickelt werden. In dieser Arbeit wurde eine innovative Ausführung mit integriertem Generator- und Rotorkonzept entworfen, bei der eine Axialfeldmaschine verwendet wird, die von zwei Magneträdern umschlossen wird. Die Konstruktion ist einfach und materialeffizient. Die Einheit aus Windturbine und Ringgenerator wurde unter realistischen Bedingungen getestet, wobei die experimentellen Ergebnisse die vorhergesagten Eigenschaften bestätigten. Der entwickelte Synchrongenerator mit Ringwicklung stellt somit eine geeignete Lösung für kleinere Windkra