DE102016122435A1

DE102016122435A1 - Wind turbine and 3-phase throttle unit

Info

Publication number: DE102016122435A1
Application number: DE102016122435.9A
Authority: DE
Inventors: Harald Lindhorst; Juri Wilhelm
Original assignee: Wobben Properties GmbH
Current assignee: Wobben Properties GmbH
Priority date: 2016-11-22
Filing date: 2016-11-22
Publication date: 2018-05-24
Also published as: WO2018095852A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung umfasst eine Windenergieanlage (100), mit mindestens einem Wechselrichter (130) und mindestens einer 3-Phasen-Drosseleinheit (200), welche zwischen dem Wechselrichter (300) und einem Ausgang (500) der Windenergieanlage (100) gekoppelt ist, wobei die 3-Phasen-Drosseleinheit (200) vier oder fünf Schenkel (210-250), ein erstes und zweites Joch (260, 270) und eine magnetische Koppeleinheit (280) aufweist, wobei die magnetische Koppeleinheit (280) mit allen der vier oder fünf Schenkel (210-250) gekoppelt ist, wobei ein Luftspalt (281) zwischen der magnetischen Koppeleinheit (280) und jedem der vier oder fünf Schenkel (210-250) vorhanden ist, wobei die ersten, zweiten und dritten Schenkel (210-230) jeweils eine Phase einer ersten und zweiten Primärwicklung (L11, L21, L31; L12, L22, L33) aufweist.The present invention comprises a wind turbine (100) having at least one inverter (130) and at least one 3-phase throttle unit (200) coupled between the inverter (300) and an output (500) of the wind turbine (100), wherein the 3-phase choke unit (200) has four or five legs (210-250), first and second yokes (260, 270), and a magnetic coupling unit (280), the magnetic coupling unit (280) having all of the four or five legs (210-250), with an air gap (281) between the magnetic coupling unit (280) and each of the four or five legs (210-250), the first, second and third legs (210-250) being provided. 230) each has a phase of first and second primary windings (L11, L21, L31, L12, L22, L33).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Windenergieanlage sowie eine Drehstromdrosseleinheit.The present invention relates to a wind energy plant and a three-phase choke unit.

Elektromagnetische Drehstromdrosselspulen, die auch vereinfacht nur als Drossel bezeichnet werden und die zur Begrenzung von Stromteilchen in elektrischen Leitungen, zur Zwischenspeicherung von Energie, zur Impedanzanpassung und/oder zur Filterung verwendet werden, sind allgemein bekannt. Derartige Drosseln können am Ausgang eines Wechselrichters dazu dienen, 1.2/modulierten Strom möglichst sinusförmig zu formen, bevor er in ein elektrisches Versorgungsnetz eingespeist wird. Die Drossel ist damit zwischen dem Wechselrichter und dem elektrischen Versorgungsnetz angeordnet, in welches die Energie einzuspeisen ist.Electromagnetic three-phase choke coils, also referred to simply as a choke, which are used to confine current particles in electrical leads, to buffer energy, to adjust impedance, and / or to filter, are well known. Such chokes can be used at the output of an inverter to form 1.2 / modulated current sinusoidal as possible before it is fed into an electrical supply network. The choke is thus arranged between the inverter and the electrical supply network, in which the energy is to be fed.

Insbesondere bei Windenergieanlagen, welche Wechselrichter aufweisen, werden die Drosseln zwischen dem Wechselrichter und dem Versorgungsnetz vorgesehen. Bei einer Windenergieanlage mit einem dreiphasigen System wird typischerweise für jede Phase eine Drossel verwendet oder es wird eine 3-Phasen-Drossel verwendet. Die drei Drosseln eines dreiphasigen Systems können zu einer dreiphasigen Drossel zusammengefasst werden. Hierfür kann ein aus gestapelten Blechen zusammengesetzter Magnetkern vorgesehen werden, der in etwa das Aussehen einer Acht eines digitalen Displays aufweist. Dadurch werden drei magnetisch miteinander verbundene Schenkel vorgesehen, welche jeweils eine Wicklung einer Phase aufnehmen. Ein Magnetfeld, das sich aus einem Strom einer Wicklung in dem magnetischen Schenkel dieser Wicklung ergibt, verläuft zu einem Teil jeweils durch die übrigen beiden magnetischen Schenkel der übrigen beiden Wicklungen. Dadurch überlagern sich die Magnetfelder aller drei Wicklungen und damit aller drei Phasen.In particular, in wind turbines, which have inverters, the chokes between the inverter and the supply network are provided. In a wind turbine with a three-phase system, a reactor is typically used for each phase or a 3-phase reactor is used. The three chokes of a three-phase system can be combined into a three-phase choke. For this purpose, a composite of stacked sheets magnetic core can be provided, which has approximately the appearance of eight of a digital display. As a result, three magnetically interconnected legs are provided, each receiving a winding of a phase. A magnetic field, which results from a current of a winding in the magnetic leg of this winding, runs in part through the other two magnetic legs of the other two windings. As a result, the magnetic fields of all three windings and thus all three phases are superimposed.

Derartige 8-förmige Magnetkerne weisen typischerweise eine sehr hohe magnetische Permeabilität auf, so dass sich die elektrischen Eigenschaften der Drosseln im Wesentlichen durch die Wickelungen bestimmen. Nachteilig bei derartigen Drosseln ist jedoch, dass die Drossel nicht vollständig symmetrisch sind, weil zwei Spulen auf jeweils einem äußeren magnetischen Schenkel angeordnet sind, wohingegen eine der Spulen in einem magnetischen Schenkel zwischen den beiden äußeren Schenkeln angeordnet ist. Dadurch können sich die magnetischen Felder der Wicklungen, nämlich insbesondere zwischen den beiden äußeren Wicklungen einerseits und der mittig dazwischen angeordneten Wicklung andererseits unterscheiden. Es können etwaige Streufelder auftreten und der für die mittlere Wicklung wirksame magnetische Widerstand kann etwas geringer sein, als der jeweilige für die beiden äußeren Wicklungen wirksame magnetische Widerstand.Such 8-shaped magnetic cores typically have a very high magnetic permeability, so that the electrical properties of the throttles are essentially determined by the windings. A disadvantage of such chokes, however, is that the choke are not completely symmetrical, because two coils are arranged on each of an outer magnetic leg, whereas one of the coils is arranged in a magnetic leg between the two outer legs. As a result, the magnetic fields of the windings, namely in particular between the two outer windings on the one hand and the winding arranged centrally in between, on the other hand can differ. There may be any stray fields and effective for the middle winding magnetic resistance may be slightly lower than the respective effective for the two outer windings magnetic resistance.

Aufgrund der zunehmenden Leistungsgröße der elektrischen Bauteile im Bereich der Leistungselektronik können schon kleinste bauliche Asymmetrien, insbesondere im Bereich der Drehstromspulen zu einer unzulässigen oder zumindest unerwünschten Erwärmung der Spulen führen.Due to the increasing performance of the electrical components in the field of power electronics even the smallest structural asymmetries, especially in the field of three-phase coils can lead to an inadmissible or at least undesirable heating of the coils.

Es ist die Aufgabe der Erfindung eine Windenergieanlage und eine Drehstromdrosseleinheit vorzusehen, welche die oben genannten Nachteile vermeiden.It is the object of the invention to provide a wind turbine and a three-phase choke unit, which avoid the above-mentioned disadvantages.

Diese Aufgabe wird durch eine Windenergieanlage nach Anspruch 1 sowie durch eine 3-Phasen-Drosseleinheit nach Anspruch 7 gelöst.This object is achieved by a wind turbine according to claim 1 and by a 3-phase throttle unit according to claim 7.

Die vorliegende Erfindung betrifft somit eine Windenergieanlage mit mindestens einem Wechselrichter und mindestens eine 3-Phasen-Drosseleinheit, welche zwischen dem Wechselrichter und einem Ausgangsanschluss der Windenergieanlage vorgesehen ist. Die Drosseleinheit ist als eine vier- oder fünfschenklige 3-Phasen-Drosseleinheit ausgestaltet. Die Drosseleinheit weist drei Schenkel jeweils mit mindestens einer Primärwicklung auf. Der vierte und fünfte Schenkel stellen Rückflussschenkel bzw. äußere Schenkel dar. Ferner weist die Drosseleinheit ein erstes und zweites Joch auf, welche jeweils mit einem Ende der vier oder fünf Schenkel gekoppelt ist. Ferner weist die Drosseleinheit eine Koppeleinheit auf, welche mit allen fünf Schenkeln gekoppelt ist und einen Luftspalt zwischen der Koppeleinheit und den Schenkeln aufweist.The present invention thus relates to a wind power plant with at least one inverter and at least one 3-phase throttle unit, which is provided between the inverter and an output terminal of the wind turbine. The throttle unit is configured as a four- or five-legged 3-phase throttle unit. The throttle unit has three legs each with at least one primary winding. The fourth and fifth legs constitute return legs and outer legs, respectively. Further, the throttle unit has first and second yokes coupled to one end of the four or five legs, respectively. Furthermore, the throttle unit has a coupling unit which is coupled to all five legs and has an air gap between the coupling unit and the legs.

Die Windenergieanlage kann gemäß einem Aspekt der Erfindung mindestens zwei Wechselrichter und mindestens zwei 3-Phasen-Drosseleinheiten aufweisen.According to one aspect of the invention, the wind turbine can have at least two inverters and at least two three-phase throttle units.

Optional ist die Koppeleinheit mittig entlang der Länge der fünf Schenkel angeordnet. Oberhalb der Koppeleinheit und unterhalb eines ersten Joches sind jeweils eine Primärwindung um eine der ersten, zweiten und dritten Schenkel vorgesehen. Zwischen der Koppeleinheit und dem zweiten Joch sind jeweils drei weitere Primärwicklungen um den ersten, zweiten und dritten Schenkel vorgesehen, so dass ein zwei 3-Phasen System erhalten wird.Optionally, the coupling unit is arranged centrally along the length of the five legs. Above the coupling unit and below a first yoke each have a primary turn about one of the first, second and third legs are provided. Between the coupling unit and the second yoke in each case three further primary windings are provided around the first, second and third legs, so that a two-phase system is obtained.

Gemäß der Erfindung wird ein magnetischer Bypass in Form der Koppeleinheit vorgesehen. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird damit ein Koppelfaktor von >0,3 und <0,7 erreicht.According to the invention, a magnetic bypass is provided in the form of the coupling unit. According to one aspect of the present invention, a coupling factor of> 0.3 and <0.7 is achieved.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Vorteile und Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Windenergieanlage gemäß der Erfindung;
2A bis C zeigt verschiedene Ansichten einer Drosseleinheit gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
3A und B zeigt jeweils eine Ansicht einer Drosseleinheit gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
4A und B zeigt verschiedene Ansichten einer Drosseleinheit gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung und
5 zeigt eine schematische Darstellung der Wechselrichter und einer Drosseleinheit gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel.

Advantages and embodiments of the invention are explained below with reference to the drawing.

1 shows a schematic representation of a wind turbine according to the invention;
2A to C show various views of a throttle unit according to a first embodiment of the invention;
3A and B each show a view of a throttle unit according to a second embodiment of the invention,
4A and B shows various views of a throttle unit according to a third embodiment of the invention and
5 shows a schematic representation of the inverter and a throttle unit according to a fourth embodiment.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Windenergieanlage gemäß der Erfindung. 1 zeigt eine Windenergieanlage 100 mit einem Turm 102 und einer Gondel 104. An der Gondel 104 ist ein Rotor 106 mit drei Rotorblättern 108 und einem Spinner 110 angeordnet. Der Rotor 106 wird im Betrieb durch den Wind in eine Drehbewegung versetzt und treibt dadurch einen Generator in der Gondel 104 an. Die Windenergieanlage 100 weist typischerweise im Bereich ihres Turmfusses einen Leistungsschrank auf, in welchem die Gleichspannung eines Gleichspannungszwischenkreises mittels Wechselrichter 300 in eine Wechselspannung umgerichtet wird. Ein derartiger Wechselrichter weist typischerweise eine Drossel 200 auf, welche zwischen dem Wechselrichter und einem Ausgang der Windenergieanlage gekoppelt ist. 1 shows a schematic representation of a wind turbine according to the invention. 1 shows a wind turbine 100 with a tower 102 and a gondola 104 , At the gondola 104 is a rotor 106 with three rotor blades 108 and a spinner 110 arranged. The rotor 106 is set in operation by the wind in a rotary motion and thereby drives a generator in the nacelle 104 at. The wind turbine 100 typically has a power cabinet in the region of its tower base, in which the DC voltage of a DC voltage intermediate circuit by means of inverter 300 is converted into an AC voltage. Such an inverter typically has a choke 200 which is coupled between the inverter and an output of the wind turbine.

2A bis C zeigt verschiedene Ansichten einer Drosseleinheit gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Drosseleinheit 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist fünf (oder optional nur vier Schenkel) Schenkel 210-250 auf, wobei die ersten drei Schenkel 210, 220, 230 jeweils eine erste Primärwicklung L11, L21, L31 eines ersten 3-Phasen-Systems aufweisen. Die vierten und fünften Schenkel 240, 250 dienen als Rückflussschenkel bzw. äußere Schenkel und weisen keine Wicklungen auf. Die ersten Enden der fünf oder vier Schenkel 210-250 sind mit einem ersten Joch 260 gekoppelt und die zweiten Enden der vier oder fünf Schenkel 210-250 sind mit einem zweiten Joch 270 gekoppelt. Das erste und zweite Joch 260, 270 erstreckt sich jeweils über die Länge bzw. Breite der Drosseleinheit. 2A to C shows various views of a throttle unit according to a first embodiment of the invention. The throttle unit 200 according to an embodiment of the invention has five (or optionally only four legs) leg 210 - 250 on, with the first three legs 210 . 220 . 230 each having a first primary winding L11, L21, L31 of a first 3-phase system. The fourth and fifth thighs 240 . 250 serve as Rückflußschenkel or outer legs and have no windings. The first ends of the five or four legs 210 - 250 are with a first yoke 260 coupled and the second ends of the four or five legs 210 - 250 are with a second yoke 270 coupled. The first and second yoke 260 . 270 each extends over the length or width of the throttle unit.

Ferner weist die Drosseleinheit 200 einen magnetischen Bypass in Form einer Koppeleinheit 280 auf, welche optional in der Mitte zwischen dem ersten und zweiten Ende der vier oder fünf Schenkel 210-250 angeordnet ist. Die Koppeleinheit 280 ist auf beiden Seiten der vier oder fünf Schenkel 210-250 angeordnet. Ferner ist jeweils ein Luftspalt 281 zwischen den vier oder fünf Schenkeln 210-250 und der Koppeleinheit 280 vorgesehen.Furthermore, the throttle unit 200 a magnetic bypass in the form of a coupling unit 280 which optionally is midway between the first and second ends of the four or five legs 210 - 250 is arranged. The coupling unit 280 is on both sides of the four or five thighs 210 - 250 arranged. Furthermore, in each case an air gap 281 between the four or five thighs 210 - 250 and the coupling unit 280 intended.

Optional können die vierten und fünften Schenkel eine Wicklung aufweisen, um z.B. unsymetrische Magnetkomponenten gleichmäßig zwischen den vierten und/oder fünften Schenkeln zu führen, so dass es innerhalb des Kerns zu einer gleichmäßigen Erwärmung kommen kann. Ferner können die Wicklungen an dem vierten und fünften Schenkel zur Symmetrie oder zur Filterung dienen.Optionally, the fourth and fifth legs may have a winding, e.g. to guide unbalanced magnet components evenly between the fourth and / or fifth legs so that uniform heating within the core can occur. Further, the windings on the fourth and fifth legs may serve for symmetry or filtering.

Optional können die ersten bis dritten Schenkel 210-230 zweite Primärwicklungen L12, L22, L32 eines weiteren 3-Phasen-Systems aufweisen. Die ersten Primärwicklungen L11, L21, L31 sind zwischen dem ersten Joch 260 und der Koppeleinheit 280 vorgesehen. Die zweiten Primärwicklungen L12, L22, L32 sind zwischen der Koppeleinheit 280 und dem zweiten Joch 270 vorgesehen. Optional sind die Primärwicklungen L11, L12 in Reihe geschaltet. Ferner sind die Primärwicklungen L21 und L22 sowie L31 und L32 in Reihe geschaltet.Optionally, the first to third legs 210 - 230 second primary windings L12, L22, L32 have another 3-phase system. The first primary windings L11, L21, L31 are between the first yoke 260 and the coupling unit 280 intended. The second primary windings L12, L22, L32 are between the coupling unit 280 and the second yoke 270 intended. Optionally, the primary windings L11, L12 are connected in series. Further, the primary windings L21 and L22 and L31 and L32 are connected in series.

Insbesondere ist auf beiden Seiten der Schenkel zwischen den fünf Schenkeln 210-250 und der Koppeleinheit 280 jeweils ein Luftspalt 281 vorgesehen.In particular, on both sides of the leg between the five legs 210 - 250 and the coupling unit 280 one air gap each 281 intended.

Die erfindungsgemäße Drosseleinheit ist vorteilhaft gegenüber zwei ungekoppelten 3-Phasen-Drosseln, weil hier ja weniger Wickelmaterial für die Wicklungen benötigt wird. Der Kern der Drosseleinheit gemäß der Erfindung ist ebenfalls vorteilhaft gegenüber drei Kernen mit jeweils einer Phase, weil weniger Material verwendet wird.The choke unit according to the invention is advantageous over two uncoupled 3-phase chokes, because here less winding material is required for the windings. The core of the throttling unit according to the invention is also advantageous over three cores, each with one phase, because less material is used.

Die Drosseleinheit gemäß der Erfindung weist so vorzugsweise einen ferromagnetischen Kern mit den fünf Schenkeln 210-250, dem ersten und zweiten Joch 260, 270 sowie der magnetischen Koppeleinheit 280 auf. Die beiden Joche 260, 270 sind im Wesentlichen orthogonal zu den fünf Schenkeln angeordnet. Der ferromagnetische Kern weist eine Mittelachse auf, welche durch den zweiten Schenkel verläuft. Die fünf Schenkel 210-250 des ferromagnetischen Kernes weisen jeweils Mittelachsen auf, die in einer Ebene parallel zueinander verlaufen.The throttle unit according to the invention thus preferably has a ferromagnetic core with the five legs 210 - 250 , the first and second yoke 260 . 270 and the magnetic coupling unit 280 on. The two yokes 260 . 270 are arranged substantially orthogonal to the five legs. The ferromagnetic core has a central axis which extends through the second leg. The five thighs 210 - 250 of the ferromagnetic core each have central axes which extend in a plane parallel to each other.

Der ferromagnetische Kern kann als Pulverkern beispielsweise aus Mangan-Zink-Ferrit geblecht oder als Elektroblech ausgestaltet sein.The ferromagnetic core can be laminated as a powder core, for example, manganese-zinc ferrite or designed as an electric sheet.

Die Koppelung, welche durch die Koppeleinheit 280 erreicht wird, kann beispielsweise durch Variation des Luftspaltes 281 eingestellt werden.The coupling, which through the coupling unit 280 is achieved, for example, by varying the air gap 281 be set.

3A und B zeigen jeweils eine Ansicht einer Drosseleinheit gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Drosseleinheit gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel weist vier oder fünf Schenkel 210-250 auf, wobei die ersten drei Schenkel 210-230 von dem vierten und fünften Schenkel 240, 250 umgeben sind. Die Drosseleinheit 200 weist ferner ein erstes und zweites Joch 260, 270 auf, welche an ersten Enden der ersten drei Schenkel gekoppelt ist. Das zweite Joch 270 ist an zweite Enden des ersten, zweiten und dritten Schenkels gekoppelt. Im Gegensatz zu dem ersten und zweiten Joch gemäß Ausführungsbeispiel von 2A erstreckten sich das erste und zweite Joch 260, 270 nicht über die gesamte Breite bzw. Länge der Drosseleinheit. Vielmehr erstrecken sich die vierten und fünften Schenkel 240, 250 über die gesamte Höhe der Drosseleinheit, so dass die vierten und fünften Schenkel das erste und zweite Joch 260, 270 begrenzen. 3A and B each show a view of a throttle unit according to a second embodiment of the invention. The throttle unit according to the second embodiment has four or five legs 210 - 250 on, with the first three legs 210 - 230 from the fourth and fifth legs 240 . 250 are surrounded. The throttle unit 200 also has a first and second yoke 260 . 270 which is coupled to first ends of the first three legs. The second yoke 270 is coupled to second ends of the first, second and third legs. In contrast to the first and second yoke according to embodiment of 2A The first and second yokes stretched out 260 . 270 not over the entire width or length of the throttle unit. Rather, the fourth and fifth legs extend 240 . 250 over the entire height of the throttle unit, so that the fourth and fifth legs of the first and second yoke 260 . 270 limit.

Ferner ist eine Koppeleinheit 280 vorgesehen, welche mit allen Schenkeln 210-250 gekoppelt ist, wobei ein Luftspalt 281 zwischen den jeweiligen Schenkeln 210-250 und der Koppeleinheit 280 vorhanden ist.Furthermore, a coupling unit 280 provided, which with all thighs 210 - 250 coupled, wherein an air gap 281 between the respective thighs 210 - 250 and the coupling unit 280 is available.

Eine erste dreiphasige Primärwicklung L11, L21, L31 ist an dem jeweiligen ersten, zweiten und dritten Schenkel 210-230 zwischen der Koppeleinheit 280 und dem ersten Joch 260 vorgesehen. Eine zweite dreiphasige Primärwicklung mit den Wicklungen L12, L22, L32 ist an dem ersten, zweiten und dritten Schenkel 210-230 zwischen der Koppeleinheit 280 und dem zweiten Joch 270 vorgesehen.A first three-phase primary winding L11, L21, L31 is at the respective first, second and third legs 210 - 230 between the coupling unit 280 and the first yoke 260 intended. A second three-phase primary winding with the windings L12, L22, L32 is on the first, second and third legs 210 - 230 between the coupling unit 280 and the second yoke 270 intended.

In 3B ist eine Seitenansicht der Drosseleinheit gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt. Die Drosseleinheit ist hier O-förmig ausgeführt. In 3B ist insbesondere der vierte oder fünfte Schenkel 240, 250 gezeigt. Der vierte oder fünfte Schenkel 240, 250 ist dann O-förmig ausgestaltet. Schematisch ist ferner die erste Phase L11 der ersten Primärwicklung sowie die erste Phase L12 der zweiten Primärwicklung dargestellt. Die vierten oder fünften Schenkel 240, 250 liegen somit an beiden Enden der Koppeleinheit 280 sowie des ersten und zweiten Joches 260, 270.In 3B is a side view of the throttle unit according to the second embodiment shown. The throttle unit is designed here O-shaped. In 3B is in particular the fourth or fifth leg 240 . 250 shown. The fourth or fifth leg 240 . 250 is then designed O-shaped. Schematically, the first phase L11 of the first primary winding and the first phase L12 of the second primary winding are also shown. The fourth or fifth leg 240 . 250 are thus at both ends of the coupling unit 280 as well as the first and second yoke 260 . 270 ,

4A und B zeigen verschiedene Ansichten einer Drosseleinheit gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Drosseleinheit weist vier oder fünf Schenkel 210-250 auf, wobei die ersten, zweiten und dritten Schenkel 210-230 eine erste und zweite Primärwicklung aufweisen. Die Drosseleinheit weist ferner ein erstes Joch 260, ein zweites Joch 270 sowie die vierten und fünften Schenkel 240, 250 auf, welche mit dem ersten und zweiten Joch 260, 270 gekoppelt sind. 4A and B show various views of a throttle unit according to a third embodiment of the invention. The throttle unit has four or five legs 210 - 250 on, with the first, second and third legs 210 - 230 have a first and second primary winding. The throttle unit further includes a first yoke 260 a second yoke 270 as well as the fourth and fifth legs 240 . 250 on, which with the first and second yoke 260 . 270 are coupled.

In 4B ist eine Seitenansicht der Drosseleinheit gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel gezeigt. Die vierten und/oder fünften Schenkel 240, 250 begrenzen wie im zweiten Ausführungsbeispiel von 3A das erste und zweite Joch, die Schenkel sind jedoch nicht O-förmig, sondern als Blech oder Joch ausgestaltet.In 4B is a side view of the throttle unit according to the third embodiment shown. The fourth and / or fifth legs 240 . 250 limit as in the second embodiment of 3A the first and second yoke, the legs are not O-shaped, but designed as a sheet or yoke.

5 zeigt eine schematische Darstellung der Wechselrichter und einer Drosseleinheit gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel. Gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel sind zwei Wechselrichter 300 jeweils mit einer ersten Primärwicklung L11, L21, L31 und einer zweiten Primärwicklung L12, L22, L32 der Drosseleinheit 200 gekoppelt. Die Drosseleinheit kann dabei wie in dem ersten, zweiten oder dritten Ausführungsbeispiel ausgestaltet sein. Der Ausgang der Drosseleinheit ist an einem Ausgang 500 der Windenergieanlage gekoppelt bzw. stellt diesen Ausgang dar. 5 shows a schematic representation of the inverter and a throttle unit according to a fourth embodiment. According to the fourth embodiment, there are two inverters 300 each with a first primary winding L11, L21, L31 and a second primary winding L12, L22, L32 of the throttle unit 200 coupled. The throttle unit can be configured as in the first, second or third embodiment. The output of the throttle unit is at an output 500 the wind turbine coupled or represents this output.

Mit der Drosseleinheit 200 gemäß der Erfindung kann ein abgestimmtes Parallelschalten von zwei oder mehr Wechselrichtern 300 vorgesehen werden.With the throttle unit 200 According to the invention, a tuned parallel connection of two or more inverters 300 be provided.

Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel können die Schenkel als gestanzte Bleche bzw. als Balken realisiert werden. Die vierten und fünften Schenkel gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel von 3A können als gewickelte Bleche ausgestaltet sein. Die vierten und fünften Schenkel 240, 250 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel werden an den Seiten der ersten und zweiten Joche 260, 270 befestigt. Durch die vierten und fünften Schenkel 240, 250, welche O-förmig ausgestaltet sind, kann eine magnetische Koppelung erreicht werden. Insbesondere kann hierdurch ein größerer magnetisch wirksamer Querschnitt erreicht werden.According to the first embodiment, the legs can be realized as stamped sheets or as beams. The fourth and fifth legs according to the second embodiment of 3A can be designed as wound sheets. The fourth and fifth thighs 240 . 250 According to the third embodiment, at the sides of the first and second yokes 260 . 270 attached. Through the fourth and fifth legs 240 . 250 , which are designed in an O-shape, a magnetic coupling can be achieved. In particular, in this way a larger magnetically effective cross section can be achieved.

In der 2A ist zum einen ein magnetischer Fluss M1 sowie ein magnetischer Fluss M2 dargestellt, wobei der erste magnetische Fluss M1 durch die Spule L11 erzeugt wird und der zweite magentische Fluss M2 wird durch die Spule L12 erzeugt. Die jeweiligen Spulen L11 bzw. L12 erzeugen ein gegensinniges Magnetfeld M1, M2. Diese beiden Magnetflüsse M1, M2 addieren sich in dem Koppelelement 280. Insbesondere durch den Luftspalt zwischen der Koppeleinheit 280 und den jeweiligen ersten, zweiten oder dritten Schenkeln kann der Koppelfaktor eingestellt werden.In the 2A For example, a magnetic flux M1 and a magnetic flux M2 are shown, wherein the first magnetic flux M1 is generated by the coil L11 and the second magnetic flux M2 is generated by the coil L12. The respective coils L11 and L12 generate an opposing magnetic field M1, M2. These two magnetic fluxes M1, M2 add up in the coupling element 280 , In particular, through the air gap between the coupling unit 280 and the respective first, second or third legs of the coupling factor can be adjusted.

Gemäß der Erfindung entspricht der Koppelfaktor dem Verhältnis der Spannungen an den Wicklungen L11 und der Wicklung L12.According to the invention, the coupling factor corresponds to the ratio of the voltages on the windings L11 and the winding L12.

Claims

Wind energy plant (100), with at least one inverter (130) and at least one 3-phase throttle unit (200), which between the inverter (300) and an output (500) of the wind turbine (100) is coupled, wherein the 3-phase throttle unit (200) has four or five legs (210-250), a first and second yoke (260, 270) and a magnetic coupling unit (280) wherein the magnetic coupling unit (280) is coupled to all of the four or five legs (210-250) with an air gap (281) between the magnetic coupling unit (280) and each of the four or five legs (210-250) wherein the first, second and third legs (210-230) each have a phase of first and second primary windings (L11, L21, L31; L12, L22, L33).

Wind turbine after Claim 1 wherein windings of the first and second primary windings (L11, L21, L31, L12, L22, L33) provided on the first, second and third legs (210-230) are coupled together.

Wind turbine after Claim 1 or 2 wherein two inverters (300) are coupled to a 3-phase choke unit (200), wherein a first inverter (300) is connected to the first primary windings (L11, L21, L31) and a second inverter (300) is connected to the second primary windings (200). L12, L22, L33) is switched.

Wind turbine after Claim 1 . 2 or 3 wherein a coupling factor of the magnetic coupling unit (280) through the air gap (281) is adjustable.

Wind turbine after Claim 3 , wherein the coupling factor is> 0.3 and> 0.7, in particular 0.5.

Wind turbine after one of the Claims 2 to 5 wherein each of a first end of the first and second primary windings is coupled to one of the inverters and a second end of each of the first and second primary windings is coupled to an output.

3-phase throttle unit, with four or five legs (210-250), a first yoke (260) coupled to first ends of the four or five legs (210-250), a second yoke (270) each coupled to second ends of the four or five legs (210-250), a magnetic bypass in the form of a magnetic coupling unit (280) coupled to each of the four or five legs (210-250) via an air gap (281), wherein the first, second and third legs (210-230) have respective first and second primary windings (L11, L21, L31, L12, L22, L33).

3-phase choke unit according to claim 7, wherein the windings of the first and second primary windings (L11, L21, L31, L12, L22, L33) on the first, second and third legs (210-230) are each coupled together.

3-phase throttle unit after Claim 6 or 7 , wherein the coupling factor of the coupling unit (280) through the air gap (281) is adjustable.

3-phase throttle unit according to one of Claims 6 . 7 or 8th , wherein the coupling factor is> 0.3 and> 0.7, in particular 0.5.