Planetengetriebe

Das Planetengetriebe ist eine spezielle Variante eines Getriebes. Ein Planetengetriebe wird häufig in Windkraftanlagen eingesetzt. Es verbindet die Rotorwelle mit der Generatorwelle und übersetzt die langsame Drehzahl des Rotors in eine hohe Generatordrehzahl. Neben dem Planetengetriebe kann das Getriebe einer Windkraftanlage auch als Stirnradgetriebe oder als Kombination von Planeten- und Stirnradgetriebe ausgeführt werden. Aufgrund des hohen notwendigen Übersetzungsverhältnisses sind Getriebe in Windkraftanalgen in der Regel mehrstufig ausgeführt.

In Abbildung 1 ist der schematische Aufbau einer Planetenstufe dargestellt, welches aus unterschiedlich großen Zahnrädern besteht. Das zentral gelagerte Sonnenrad wird als Zahnrad mit Außenverzahnung ausgeführt. Es ist das kleinste Zahnrad im Planetengetriebe und schließt an die Generatorwelle an. Das größte Zahnrad wird als Hohlrad bezeichnet. Dieses wird mit einer Innenverzahnung ausgeführt und ist mit der Rotorwelle verbunden. Zur Übertragung des Drehmoments und der Drehzahl werden zwischen Hohlrad und Sonnenrad sogenannte Planetenräder angeordnet. Die Planetenräder sind über einen Steg fest miteinander verbunden.

Im Vergleich zu einem Stirnradgetriebe weist das Planetengetriebe einen höheren Wirkungsgrad von bis zu 98 Prozent pro Getriebestufe auf. Weitere Vorteile liegen in der niedrigeren Geräuschentwicklung und der kompakten Bauweise. Diese wird durch das günstige Übersetzungsverhältnis von bis zu 1 zu 12 ermöglicht. Durch die verteilte Anordnung der Planetenräder wird zudem eine bessere Lastverteilung erreicht.

Im Multimegawatt-Bereich werden Getriebe aufgrund der genannten Vorteile, insbesondere der guten Lastverteilung, als mehrstufige Planetengetriebe ausgeführt. In modernen Anlagen mit einer Nennleistung von bis zu 3,5 Megawatt wird häufig eine Kombination von Planentengetriebe und Stirnradgetriebe verbaut. Da die Antriebswelle und die Abtriebswelle nicht mehr koaxial zueinander liegen, wird die Wartung vereinfacht und die Energieversorgungsleitungen des Rotors können durch Hohlwellen direkt durch das Getriebe geführt werden. Anlagen mit größeren Nennleistungen können getriebelos oder mit einem Planetengetriebe ausgeführt werden.

Synonym(e):

Umlaufgetriebe

Englische Übersetzung(en):

planetary gear