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Carsten Fräger, Francesco Quattrone

• Bürstenlose Generatorsysteme mit doppelt gespeisten Kaskadenmaschinen werden zurzeit für die regenerative Energieerzeugung z. B. mit Windkraftanlagen untersucht. Sie sind eine Alternative zu Generatorsystemen mit doppelt gespeisten Induktionsmaschinen. Kaskadenmaschinen arbeiten mit zwei Drehfeldern verschiedener Polpaarzahlen. Im Stator befinden sich zwei Wicklungen für die beiden Polpaarzahlen oder eine Wicklung zur gleichzeitigen Erzeugung der beiden Drehfelder über jeweils getrennte Anschlüsse. Der Rotor trägt eine in sich kurzgeschlossene Wicklung, die gleichzeitig mit beiden Drehfeldern verkettet ist und deren Strom beide Drehfelder gleichzeitig erzeugt. Für den Rotor ist eine Wicklung erforderlich, die die beiden Grunddrehfelder mit geringen Oberfeldern, kleinen Stromwärmeverlusten und mit einem bestimmten Induktionsverhältnis miteinander koppelt. In der Literatur finden sich verschiedene Wicklungen mit unterschiedlichem Aufbau. Der folgende Beitrag vergleicht die Eigenschaften der Wicklungen miteinander. Dabei werden als Vergleichsgrößen für die verschiedenen Polpaarzahlen die Oberfeldstreuung, der Wicklungsfaktor und das Induktionsverhältnis für die Grundfelder ermittelt.
• Brushless generator systems with doubly-fed cascade machines are currently being investigated for renewable energy generation, e.g. with wind turbines. They are an alternative to generator systems with doubly-fed induction machines. Cascade machines work with two rotating fields with different numbers of pole pairs. There are two windings in the stator for the two numbers of pole pairs or one winding for the simultaneous generation of the two rotating fields with separate connections for the two rotating fields. The rotor has a short-circuited winding that is linked to both rotating fields at the same time and whose current generates both rotating fields simultaneously. A winding is required for the rotor, which couples the two basic rotating fields with low fields, low current heat losses and with a specific induction ratio. Various windings with different structures can be found in the literature. The following article compares the properties of the windings with each other. For the different numbers of pole pairs, the upper field leakage, the winding factor and the induction ratio for the base fields are determined as comparative variables.