Zweiteiliger Synchrongenerator mit Permanentmagneten

• Forschungsstelle: BFE
• Projektnummer: 100481

Schlüsselwörter (Deutsch)

TP0033;Abklärungen Kleinwasserkraft

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Im Rahmen des vorliegenden Projekts soll ein zweiteiliger Synchrongenerator mit Permanentmagneten für den Direktanbau an die Turbinenwelle entwickelt werden. Ziele sind die Steigerung des Gesamtwirkungsgrades, die Reduktion der Unterhaltskosten sowie das Schonen historisch wertvoller Anlageteile.

Das Reaktivieren stillgelegter Anlagen ist zwar ein Schwerpunkt des Programms Kleinwasserkraftwerke. Die Marktchancen dieses Systems sind jedoch auf jene kleine Nischen beschränkt, wo wesentlich kostengünstigere Standardlösungen nicht ohne weiteres möglich sind. Ein beschränktes Anwendungs- bzw. Multiplikationspotenzial ist vorhanden (historische Kleinwasserkraftwerke).

Schlussbericht (Deutsch)

Die Kleinwasserkraftanlage in der Wespi-Mühle in Winterthur-Wülflingen treibt über eine komplizierte Transmissionswelle mit mehreren Winkelgetrieben den Generator, die Mahlstühle und die Putzerei an. Im reinen Generatorbetrieb können die Mahlstühle über eine Kupplung von der Transmissionswelle getrennt werden. Ein Teil der Putzerei, die Transmissionwelle bis hin zum Generator können nicht getrennt werden. Sie verursachen grosse Leistungsverluste und sind wartungsintensiv. Kann die Leistung direkt oberhalb der Turbine an der Welle abgeschöpft werden, entfallen die Leistungsverluste von Transmission, Winkelgetrieben und Putzerei. Zudem werden die historisch wertvollen Anageteile geschont. Ein Synchrongenerator mit Permanentmagneten auf dem Rotor, bietet dazu die geeignete Möglichkeit. In bescheidener Baugrösse und ohne Getriebe könnte die Leistung von 75 kW bei 100 U/min. in elektrische Leistung umgesetzt werden. Der Montageaufwand kann mit einer zweiteilig ausgeführten Konstruierten in Grenzen gehalten werden. Dieser neu entwickelte Generator könnte bei vielen anderen, älteren Wasserkraftwerken eingesetzt werden, die mit Transmissionswellen und Riemantrieb ausgerüstet sind.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Stiftung revita

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Schindelholz,Bruno
Spescha,Peter

Zugehörige Dokumente

• Zweiteiliger Generator - Zweiteiliger Synchrongenerator mit Permanentmagneten - Schlussbericht [PDF] 731 kB

Schlussbericht (Englisch)

The small hydroelectric power plant in the Wespi-Mühle mill in Winterthur-Wülfingen drives the generator, roller mills and grain cleaning machine via a complicated connecting shaft with several angular gears. In a pure generator mode, the roller mills can be disengaged from the connecting shaft by means of a clutch. Part of the grain cleaning machine, from the connecting shaft to the generator, cannot be disengaged. This causes high power loss and results in high levels of maintenance. If the power can be harnessed directly above the turine, at the shaft, there is no power loss due to the transmission, angular gears and grain cleaning machine. Moreover, the historically valuable parts of the plant are spared. A synchronous generator with permanent magnets on the rotor offers the possibility to do this. A small generator without gears could transform the power of 75kW at 100 rpm into electrical power. A two-part construction would keep assembly effort to a minimum. This newly developed generator could be used for many other older hydroelectric power plants which are equiped with connecting shafts and a belt drive.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Stiftung revita

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Schindelholz,Bruno
Spescha,Peter