Eine unterbrechungsfreie Stromversorgung mit Schwungmassenspeicher und rotierendem Umformer

Der Einsatz unterbrechungsfreier Stromversorgungen (USV) hoher Leistung wird in Zukunft zunehmen. Dies hat zwei Ursachen: einerseits eine wachsende Spannungssensitivität leistungsintensiver Verbraucher und andererseits eine geringere Zuverlässigkeit der Versorgungsspannung aufgrund der Deregulierung des Energiemarktes. In dieser Arbeit wird eine USV-Anlage auf Basis eines Schwungmassenspeichers vorgestellt. Der Energieaustausch mit dem niedertourig drehenden Schwungrad aus Stahl erfolgt durch eine Synchronmaschine. An deren Klemmen ist ein Spannungs-Frequenz-Umrichter mit Gleichstromzwischenkreis angeschlossen, welcher ein netzfrequentes, oberschwingungsbehaftetes Drehspannungssystem erzeugt. Um sinusförmige Spannungen zu generieren, wird ein rotierender Umformer eingesetzt. Diese Maschine besitzt zwei galvanisch getrennte, dreisträngige Wicklungen im Stator und ein durch Gleichstrom erregtes Polrad mit Dämpferkäfig. Die zweite Ständerwicklung des rotierenden Umformers ist an die Mittenanzapfung einer Koppeldrossel angeschlossen, welche zwischen Netz und Verbraucher liegt.