Entwicklung eines effizienten Kühlsystems für permanentmagneterregte Außenläufermaschinen bei Einsatz in Kleinwindenergieanlagen

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Im Gegensatz zum hohen Entwicklungsstand der Windenergietechnik im Großanlagenbereich besteht auf dem Gebiet der Kleinwindenergieanlagen noch ein großer Entwicklungsbedarf. Besonders bei der Weiterentwicklung der Generatortechnik stehen den Kleinherstellern nur begrenzte Möglichkeiten zur Verfügung. Unter dem Aspekt der getriebelosen Anlagenausführung fiel die Wahl auf einen hochpoligen permanentmagneterregten Synchrongenerator mit Außenläufer. Zur Bewältigung der für Außenläufermaschinen typischen Kühlproblematik des innenliegenden Stators war es zweckmäßig, die entstehenden Statorverluste über das Statorrohr abzuführen. Im folgenden Beitrag wird auf die Entwicklung eines derartigen Kühlsystems eingegangen. Dabei dienten die Wärmequellennetzmethode und die numerische Simulation mit dem Programm ANSYS(R) Abstract als Entwicklungswerkzeuge sowie Modell- und Prototypmessungen zur Anpassung und Verifikation der erstellten analytischen Berechnungsalgorithmen und FEM-Modelle.