2019-11-01  –  2023-04-30

349.892,00 EUR

Leibniz Universität Hannover - Fakultät für Elektrotechnik und Informatik - Institut für Antriebssysteme und Leistungselektronik, Hannover, Niedersachsen

03EE2008D

Schallminimierung, Schallschutz [EB1261]

01195251/1  –  DampedWEA - Innovative Konzepte zur Schwingungs- und Lärmreduktion von getriebelosen Windenergieanlagen

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE2)

Energie

Ziel des Projekts DampedWEA ist die Erhöhung der Akzeptanz von Windenergieanlagen (WEA), die in der Nähe bewohnter Gebiete errichtet werden, durch die eine Verbesserung des akustischen Verhaltens der WEA durch innovative Konzepte zur Schwingungs- und Lärmreduktion. Neben den aeroakustischen Emissionen von WEA treten weitere Anteile auf, deren wesentliche Quelle der Generator ist. Ursächlich sind die Vibrationen aus dem Generator, die sich über die Lager und den Antriebsstrang oder über die Generatortragstruktur in die gesamte Windenergieanlage ausbreiten und schließlich als Schall abgestrahlt werden. Gegenstand des Teilvorhabens am Institut für Antriebssysteme und Leistungselektronik der Leibniz Universität Hannover ist die Evaluierung des technischen Potentials zur aktiven Geräuschunterdrückung für WEA. Ein innovatives Regelungskonzept stellt eine günstige Softwarelösung dar, die eine signifikante Verbesserung des akustischen Verhaltens verspricht. Um eine solche Regelung zu schaffen, soll auch die Regelstrecke, in diesem Fall der Generator, genau untersucht werden. Das multiphysikalische Problem beginnt mit der Berechnung der maxwellschen Grenzflächenkräfte, die das magnetische Feld im Luftspalt des Generators auf das Statorblechpaket sowie auf die Pole des Rotors ausübt. Hier soll auch untersucht werden, wie durch regelungstechnische Maßnahmen Einfluss auf diese Kräfte genommen werden kann. So müssen die Kräfte nach Anregungsform und –frequenz identifiziert und quantifiziert werden. Im nächsten Schritt soll das strukturmechanische Übertragungsverhalten des Generators modelliert werden. Die Kenntnis dieser Regelstrecke erlaubt es, eine geeignete Regelung, die alle Besonderheiten eines WEA-Generators berücksichtigt, zu erarbeiten. Abschließend werden die Ergebnisse im Labor- und Komponentenmaßstab validiert.