Diagnose der Übertragungseigenschaften von Schleifringsystemen in doppeltspeisenden Drehstrom-Asynchrongeneratoren

In Windkraftanlagen werden heute sowohl Synchron- als auch Asynchrongeneratoren verwendet. Bei den Asynchrongeneratoren haben sich die Schleifringläufermaschinen durchgesetzt.

Durch den Einsatz dieser Schleifringläufermaschinen implementiert man jedoch ein zusätzliches, stark verschleißabhängiges Bauteil, das Schleifringsystem. Ohne Überwachung des Kontaktsystems können Ausfälle der Anlagen aufgrund der exponierten Standorte und den dort herrschenden Witterungsumständen zu einem längeren Stillstand führen. Eine frühzeitige Erkennung von möglichen Ausfällen des Schleifringsystems ist somit dringend erforderlich.

Unter Zuhilfenahme einer Modellanordnung des Schleifringapparates konnte das prinzipielle Betriebsverhalten bei unterschiedlichen Beeinflussungen ausgewertet werden. So wurden Untersuchungen zum Betriebsverhalten bei Änderungen der Kontaktkraft, der Drehzahl und der speisenden Rotorfrequenz experimentell durchgeführt und die Einflüsse der Schleifringoberfläche analysiert. Dabei konnte nachgewiesen werden, dass Veränderungen der Einflussfaktoren das Übertragungsverhalten bedeutend verändern und letztlich die Entstehung von periodischen Störungen fördern. Durch diese Veränderungen der Übertragungseigenschaften erhöht sich der Verschleiß und führt zu einem vorzeitigen Ausfall des Systems.