Der Voith WinDrive ist ein hydrodynamisch regelbares Getriebe für Windturbinen über 2 MW. Es wandelt die variable Drehzahl des Windrotors in eine konstante Drehzahl für den Generator. Dies öffnet den Weg für die Stromerzeugung wie in Kraftwerken – netzfreudlich, zuverlässig und Umrichter-los.
Funktion
Der WinDrive arbeitet ähnlich wie ein stufenloses Automatikgetriebe im Pkw. Er wandelt eine variable Antriebsdrehzahl in eine konstante Abtriebsdrehzahl. Der Aufbau des WinDrive basiert auf einem hydrodynamischen Drehmomentwandler in Kombination mit einem Planetengetriebe.
Integration
Die Integration des WinDrive in den Antriebsstrang der Windturbine ist einfach. Er folgt dem Windrotor und dem Hauptgetriebe. Der Abtrieb des WinDrive ist mit einem Synchron-Generator gekoppelt, der schließlich direkt mit dem Stromnetz verbunden ist.
Vorteile, Nutzen
- Hohe Netzeinspeisequalität:
Die Stromerzeugung mit Synchron-Generatoren erfüllt Kraftwerkstandards. Blindleistungsregelung und Netzstabilisierung werden gewährleistet.
- Hohe Zuverlässigkeit:
Der Wegfall der Frequenzumrichter und Step-up-Transformatoren reduziert die Komplexität der Windturbine. Ausfallhäufigkeit und Stillstandzeiten verringern sich, die Verfügbarkeit steigt erheblich.
- Hoher Wirkungsgrad:
Der Windrotor dreht abhängig von der Windgeschwindigkeit mit unterschiedlichen Drehzahlen. Aufgrund des drehzahlvariablen Betriebs befindet sich der Windrotor immer im aerodynamischen Optimum. Der Synchron-Generator arbeitet auf Mittelspannungsebene. Das reduziert Verluste durch Transformatoren und Leitungen.
- Geringer Instandhaltungsaufwand:
Schleifringlose Synchron-Generatoren verringern die Komplexität und den Wartungsaufwand der Windturbine. Die Reaktionszeiten des WinDrive liegen im Millisekundenbereich. Damit wird bei dynamischen Lasten im Antrieb eine signifikante Lastreduktion im Antriebsstrang erzielt. Die Lebensdauer der leistungsführenden Baugruppen erhöht sich.
Einsatz
Die WinDrive-Technologie ist für nahezu alle Einsatzbedingungen geeignet. On- und Offshore-Einsatz, die Anbindung an schwache Energienetze oder raue Umgebungsbedingungen stellen für den WinDrive kein Problem dar.
Referenzen
Der WinDrive arbeitet zuverlässig in Windenergieanlangen in Deutschland, in Argentinien und in den U.S.A. Weitere Einsätze sind für einen Offshore-Windpark und bei chinesischen Windturbinen-Herstellern geplant.
