Optimierung leistungselektronischer Systeme in Windkraftanlagen
Verbesserte Folienkondensatoren für Umrichter
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Neues Dielektrikum für Kondensatoren auf dem Prüfstand
Ein Hoffnungsträger auf dem Weg zu einem besonders leistungsfähigen Kondensator für Windkraftanlagen ist das Hochtemperatur-Dielektrikum PEN-HV, das FTCAP im Rahmen der Forschungsinitiative Leistungselektronik für regenerative Energieversorgung untersucht. PEN-HV kombiniert die selbstheilenden Eigenschaften und die elektrische Durchschlagsfestigkeit von orientiertem Polypropylen (OPP) mit den mechanischen bzw. thermischen Vorzügen von Polyethylennaphthalat (PEN). Dieser neuartige Werkstoff erlaubt eine noch bessere Isolation der Kondensatoren, sodass Einsatztemperaturen von bis zu 125 °C möglich sind. FTCAP wird mit PEN-HV ausgerüstete Folienkondensatoren (Bild 2) testen und mit zwei Standard-Kondensatoren vergleichen. „Wir erhoffen uns von der neuen Technologie noch mehr Zuverlässigkeit und eine deutlich erhöhte Lebensdauer“, erläutert Dr. Ebel. „Gleichzeitig wollen wir die Kondensatoren noch kompakter gestalten – schließlich ist der Platz in den Gondeln von Windturbinen sehr begrenzt.“ Ein reduzierter Umfang der Kondensatoren lässt sich vor allem durch die hohe Temperaturbeständigkeit des neuen Werkstoffes erreichen, so die Hoffnung der Experten: Wenn der Kondensator nämlich auch hohen Temperaturen trotzt, lässt sich die Größe der Kühlsysteme reduzieren oder man kann sie gänzlich einsparen.
Ob PEN-HV wirklich der Wegbereiter für neuartige Windkraft-Kondensatoren ist, wird sich im Rahmen des Forschungsprojekts herausstellen. Die Experten von FTCAP untersuchen diese und andere Kondensatoren in umfangreichen Testreihen. „Wir prüfen unter anderem Kriterien wie die Wickelparameter, die Spannungsfestigkeit und natürlich die Temperaturbeständigkeit“, so Dr. Ebel. „Aber auch die Lagerfähigkeit in Kombination mit verschiedenen Vergussmassen und Gehäusen sowie die selbstlöschenden Eigenschaften der verschiedenen Materialien sind relevant.“ Wenn alles nach Plan läuft, soll der Demonstrator bis Ende 2015 fertiggestellt und getestet sein.
Weiterführende Links
[1] www.power4re.de
[2] www.ftcap.de
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| Innovationscluster Leistungselektronik für regenerative Energieversorgung |
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| Im Konsortium arbeiten die in Schleswig-Holstein ansässigen Firmen Vishay Siliconix Itzehoe GmbH, Danfoss Silicon Power GmbH, Reese & Thies, FTCAP und Senvion SE sowie die akademischen Einrichtungen der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, der Fachhochschule Kiel, der Fachhochschule Flensburg und der Fachhochschule Westküste zusammen. Das Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie in Itzehoe ist der Koordinator des Innovationsclusters Leistungselektronik in Schleswig-Holstein. Die Landesinteressen werden durch die Wirtschaftsförderung und Technologietransfer Schleswig-Holstein GmbH (WTSH) vertreten. Die Landesförderung erfolgt im Rahmen des Zukunftsprogramms Wirtschaft und wird getragen vom Ministerium für Wirtschaft, Arbeit, Verkehr und Technologie des Landes Schleswig-Holstein. |
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