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LN-AU-010041
Windkraftanlage mit DFIG: praxisnahe Ausbildung in Energietechnik
Lernende erforschen die weltweit dominierende Technologie moderner Windkraftanlagen: Mit diesem System emulieren sie eine komplette DFIG-Anlage und untersuchen Netzsynchronisation sowie Wirk- und Blindleistungsregelung unter realistischen W

Die Windkraftanlage mit doppeltgespeistem Asynchrongenerator (DFIG) von Lucas-Nülle bietet Ihnen eine komplette Fachpraxis-Ausstattung. Sie emulieren eine moderne, drehzahlvariable Windkraftanlage und untersuchen den DFIG detailliert. Von der Netzsynchronisation bis zur Regelung von Wirk- und Blindleistung – alles unter realistisch simulierten Windbedingungen. 

Der DFIG ist die weltweit dominierende Technologie für moderne, drehzahlvariable Windkraftanlagen im Megawatt-Bereich. Sein großer Vorteil liegt in der Fähigkeit, bei variablen Windgeschwindigkeiten die maximale Energieausbeute zu erzielen und gleichzeitig aktiv zur Stabilität des Stromnetzes beizutragen. Dieses Trainingssystem emuliert eine komplette DFIG-Windkraftanlage im Labor. Es ermöglicht die praxisnahe Untersuchung aller relevanten Betriebszustände, von der Netzsynchronisation bis zur gezielten Wirk- und Blindleistungsregelung.

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Lernziele
Features
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Lernziele im Detail

Mit diesem System vermitteln Sie Ihren Lernenden fundiertes Wissen über Windkraftanlagen mit DFIG-Technologie. Die Lernziele fokussieren auf praxisrelevante Fähigkeiten. Personen in der Qualifizierung erwerben Kompetenzen, die sie direkt in der Energiewirtschaft einsetzen können. Bereiten Sie Ihre Lernenden optimal auf die Herausforderungen der modernen Energietechnik vor.

Sprungantworten und Systemanalyse

Untersuchung des Systemverhaltens durch experimentelle Daten und Diagramme.

Stromlaufpläne lesen und anwenden

Lernende lesen, verstehen und setzen komplexe Schaltpläne für Steuer- und Laststromkreise in eine
funktionierende Hardware-Schaltung um.

Systematische Fehlersuche durchführen

Lernende identifizieren anhand eines Stromlaufplans durch logisches Vorgehen und gezielte Messungen
Fehler in Schützsteuerungen schnell und effizient.

Schaltungen risikofrei im Simulator entwerfen und testen

Lernende nutzen den integrierten Schaltungssimulator, um Schaltungen per Drag & Drop schnell und einfach
zu entwerfen, deren Funktion zu verstehen und Spannungen sowie Ströme virtuell aufzuzeichnen.

Schnelle und systematische Fehlersuche beherrschen

Lernende erlernen die schnelle und systematische Fehlersuche, eine der wichtigsten Fähigkeiten von
Fachkräften in der betrieblichen Praxis, insbesondere durch die integrierte Fehlersimulation.

Schutzorgane fachgerecht integrieren

Lernende integrieren einen Motorschutzschalter und einen Not-Aus-Schalter fachgerecht in eine Steuerung
und testen deren Schutzfunktion praktisch.

Schwingungsdaten erfassen und analysieren

Lernende montieren Schwingungssensoren korrekt. Sie parametrieren die Diagnose-Software (VES004) und zeichnen Schwingungsdaten systematisch auf und speichern diese.

Sicherheitsbewusstes Arbeiten

Anwenden von DGUV-konformen Schutzmaßnahmen bei Arbeiten an spannungsführenden HV-Systemen.

Regelstrecken analysieren

Untersuchung statischer und dynamischer Kennwerte durch Messungen und Experimente.

Regelverhalten analysieren

Die Lernenden verstehen die Funktion der virtuellen Fahrspur und die Auswirkungen unterschiedlicher Lenkeinstellungen.

Regler entwerfen und optimieren

Anwendung von PID-Reglern und deren Parametrierung nach etablierten Einstellregeln.

Praktische Wellenausrichtung durchführen

Lernende verstehen die Auswirkungen von Fehlausrichtungen. Sie führen die mechanische Justage eines Antriebsstrangs selbstständig und präzise durch.

Praxisbezogene Lösungen für Industrieprojekte erarbeiten

Lernende erarbeiten Schaltungen nicht isoliert, sondern als funktionale Lösungen für Teilsysteme von
Anlagen, was den Praxisbezug und die Motivation deutlich erhöht.

Prüfverfahren anwenden

Durchführung von Spannungs-, Isolations- und Potenzialausgleichsmessungen.

Rechtliche Rahmenbedingungen

Die Schülerinnen, Schüler und Auszubildenden lernen die gesetzlichen Vorgaben und Haftungsfragen im Zusammenhang mit Fahrerassistenzsystemen kennen.

Lagerschäden mit dem Lager-Assistenten diagnostizieren

Lernende nutzen den integrierten Lager-Assistenten der Software VES004. Dieser berechnet automatisch die typischen Fehlerfrequenzen für Wälzlager und vereinfacht die Diagnose von Lagerschäden erheblich.

Modellentwicklung in MATLAB-Simulink

Erstellen physikalischer Modelle und Simulationen für komplexe Regelstrecken.

Praktische Anwendung

Die Lernenden führen Experimente zur Inbetriebnahme, Kalibrierung und Diagnose des Fahrspurassistenten durch.

 

Praktische Applikationen

Simulation und Übertragung der Konzepte auf reale Szenarien wie Segway PT oder Containerbrücken.

Klassische Regelungstechniken

Anwendung und Optimierung von Standardreglern zur Positions- und Winkelregelung.

Geschlossene Regelkreise evaluieren

Führungs- und Störverhalten beurteilen und optimieren.

Grundlagen der Regelungstechnik verstehen

Unterscheidung zwischen Steuerung und Regelung sowie deren Prinzipien.

Grundschaltungen der Motorsteuerung aufbauen

Lernende planen, verdrahten und nehmen eine Selbsthalteschaltung, eine Wendeschützschaltung und einen
Stern-Dreieck-Anlauf sowohl in der Simulation als auch mit Hardware in Betrieb.

Instandsetzungsarbeiten

Tausch von defekten Zellen und Überwachungselektronik.

Kenntnisse über HV-Batteriesysteme

Lernen Sie den Aufbau und die Funktion von Hochvoltbatterien sowie deren Komponenten kennen.

Aufschwungregelung

Realisierung eines Reglers zur Stabilisierung des Pendelstabs aus der Ruheposition.

Auswirkungen mechanischer Fehler live untersuchen

Lernende erzeugen reproduzierbar typische Industriefehler wie Ausrichtfehler, Unwuchten sowie defekte Lager und Zahnräder. Sie untersuchen deren Auswirkungen live und entwickeln ein tiefes Verständnis für die Fehlerentstehung.

Echtzeit-Regelung

Einsatz von MATLAB-Simulink für die Parametrierung und Steuerung von Reglern in Echtzeitanwendungen.

Effiziente Problemlösung

Systematische Fehlersuche und -behebung in Hochvoltbatterien.

Fehleridentifikation durch Frequenzanalyse beherrschen

Lernende identifizieren spezifische Fehlerbilder wie Unwucht, Ausrichtfehler, Lager- und Getriebeschaden. Sie nutzen dabei deren charakteristische Frequenzsignaturen im FFT-Spektrum sicher.

Features & Anwendung

Das System bietet umfassende Anwendungen für die Ausbildung in moderner Windenergietechnik. Profitieren Sie von realitätsnahen Simulationen, intuitiver Bedienung und einfacher, effizienter Experimentvorbereitung. So konzentrieren Sie sich auf das Wesentliche: die Vermittlung komplexer Zusammenhänge.
Emulation einer kompletten DFIG-Windkraftanlage
Das Servo-Maschinenprüfsystem simuliert realistisch den Energiefluss von Windturbinen. Variable Windstärken und Böen werden als Drehmoment an den doppeltgespeisten Asynchrongenerator übertragen, dessen Steuerung die Energie ins Netz speist. Dies fördert ein ganzheitliches Systemverständnis.
DFIG-Technologie
Ein doppeltgespeister Asynchrongenerator (Schleifringläufermaschine) mit spezieller Steuereinheit bildet das Herzstück. Durch die Steuerung der Maschine über den Läuferkreis ermöglicht diese DFIG-Technologie den Betrieb in einem weiten Drehzahlbereich bei konstanter Netzfrequenz.
Aktive Regelung von Wirk- und Blindleistung
Das System lehrt die Kernfähigkeit moderner Windkraftanlagen: aktive Netzstützung, jenseits der Energieeinspeisung. Lernende führen die Netzsynchronisation durch und lernen mittels „WindSim“, Sollwerte für Wirk- und Blindleistung vorzugeben. So beeinflussen sie aktiv die Stabilität des Stromnetzes.
Realitätsnahe Emulation einer Vestas-V80-Windkraftanlage
WindSim emuliert präzise das Betriebs- und Regelungsverhalten der Vestas V80 (Anlauf bis Pitch-Korrektur). Lernende trainieren an diesem authentischen digitalen Zwilling, erwerben übertragbare Fähigkeiten in Betriebsführung, Überwachung und Optimierung für moderne Windparks.
DFIG-Steuergerät als intelligenter Umrichterverbund
Die Steuereinheit integriert die DFIG-Leistungselektronik (inkl. zwei aktiver Umrichter). Sie ermöglicht Netzsynchronisation und bidirektionalen Energiefluss im Läuferkreis: Im untersynchronen Betrieb wird Energie zur Erregung dem Netz entnommen, übersynchron zusätzliche Läuferleistung eingespeist.
Servo-Prüfsystem als dynamischer Wind-Simulator
WindSim, das hochdynamische Servo-Maschinenprüfsystem, emuliert realitätsnah Windrotorverhalten. Flexible Windprofile (Böen, Rampen) und Pitchwinkel erzeugen Drehmoment an der Generatorwelle, was reproduzierbare Experimente unter wechselnden Windbedingungen ermöglicht.
Umfassende Systemuntersuchung
Die Fachpraxis-Ausstattung emuliert eine moderne, drehzahlvariable Windkraftanlage. Sie ermöglicht die detaillierte DFIG-Untersuchung von Netzsynchronisation bis zur Wirk- und Blindleistungsregelung unter simulierten Windbedingungen.

Lieferumfang: alles für das perfekte Lehr- und Lernerlebnis

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Art.-Nr.: CO3208-3A
Produkt
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Art.-Nr.: CO3208-3B
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Art.-Nr.: CO3212-5V
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Art.-Nr.: ST8010-4T
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Art.-Nr.: ST7200-5L
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Art.-Nr.: ST7200-7A
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Art.-Nr.: ST8010-4G
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Art.-Nr.: ST8008-8N
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Art.-Nr.: ST8010-4J
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Art.-Nr.: LN-AU-570003
SybaPro Experimentierwagen, 3-etagig, Tatstatur, Energieverorgung
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Art.-Nr.: SO5148-1L
Produkt
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Art.-Nr.: SO5126-3R
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Art.-Nr.: SO5126-3V
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Art.-Nr.: SO5126-3W
Produkt
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Art.-Nr.: CO5127-2A
Produkt
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Art.-Nr.: CO3636-6Y
Produkt
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Art.-Nr.: SE2662-6A
Produkt
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Art.-Nr.: SE2662-7D
Produkt
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Art.-Nr.: SO2800-3R
Produkt
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Art.-Nr.: SE2682-5T
Produkt
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Art.-Nr.: LN-AU-540032
Steuergerät + Trafo + Lagegeber
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Art.-Nr.: SE2682-6W
Produkt
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Art.-Nr.: LN-AU-540033
Mehrfunktionsmaschine + Maschinenprüfsystem + Zubehör
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Art.-Nr.: LN-AU-540034
Messleitungssatz
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Art.-Nr.: ST8000-4D
Produkt
Art.-Nr.: CO3221-6Q
Ladesäule für Hybrid- und Elektrofahrzeuge
Art.-Nr.: LM8668

Typ-2-Ladekabel für HV-Fahrzeuge/CarTrain

Art.-Nr.: ST8003-1X
Seitliche Experimentierrahmen-Erweiterung für A4-Platten
Art.-Nr.: ST7200-5M

Schutzhülle mobiler Wagen

Optimale Aufbewahrung mit Staubschutz

Art.-Nr.: ST8010-4T

Monitorhalter

Monitorhalter direkt am ALU-Profil des mobilen Wagens befestigen

Art.-Nr.: LM8677
Erweiterte Sicherheitsausstattung für die Diagnose an HV-Fahrzeugen
Art.-Nr.: LM8673
Rettungsstange für Arbeiten an HV-Fahrzeugen
Art.-Nr.: LM8258
AVL Ditest HV Safety 2000

Produktinformationen & Downloads

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Schwingungsdaten erfassen und analysieren

Sicherheitsbewusstes Arbeiten

Sprungantworten und Systemanalyse

Stromlaufpläne lesen und anwenden

Systematische Fehlersuche durchführen

Praktische Applikationen

Praktische Wellenausrichtung durchführen

Praxisbezogene Lösungen für Industrieprojekte erarbeiten

Prüfverfahren anwenden

Rechtliche Rahmenbedingungen

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Lagerschäden mit dem Lager-Assistenten diagnostizieren

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Praktische Anwendung

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Instandsetzungsarbeiten


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  • Rückfragen können jederzeit unter Angabe der RMA-Nummer erfolgen. Rufnummer +49 2273 567 4224 oder per E-Mail unter service@lucas-nuelle.de

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