Hocheffizienter Betrieb von permanenterregten Synchronmaschinen am Netz

Inhalt:
Das vorliegende Paper behandelt ein Verfahren zur Stabilisierung der permanenterregen Synchronmaschine (PSM) am Netz. Meist wird die PSM indirekt über einen Frequenzumrichter mit dem Netz verbunden und feldorientiert geregelt. Alternativ ermöglicht eine Dämpferwicklung einen stabilen Betrieb direkt am Netz, ohne den Einsatz von Leistungselektronik. In beiden Fällen ist der Materialaufwand sehr hoch. Zudem beeinträchtigen die genannten Maßnahmen den Wirkungsgrad. Dieser Beitrag stellt ein Schaltungs- und Regelungskonzept vor, das die Effizienz direkt am Netz betriebener PSM optimiert. Das Schaltungskonzept umfasst die Speisung des Stators vom Netz als auch vom Umrichter. Das Regelungskonzept beinhaltet die Modellierung des Systems, sowie die Regelung der Betriebsgrößen im Netzbetrieb. Abschließend wird die Validierung der theoretischen Betrachtungen an einem 1 MW Prototypen solch einer doppeltgespeisten PSM vorgestellt.