Systematische Bewertung der Akustik von getriebelosen Windenergieanlagen am Beispiel des elektromagn

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Der Anteil elektrischer Energieerzeuger, die regenerative Energiequellen nutzen, wird im Zuge der Energiewende stetig zunehmen. Windenergieanlagen an Land erschließen zunehmend bewohnte Gebiete, wobei die akustische Emission eine wesentliche Metrik zur Abstandsbemaßung und Lokalisierung der WEA darstellt. Normen und Richtlinien definieren Vorgaben zu Grenzwerten, die bei Feldmessungen im Rahmen der Zertifizierung eingehalten werden müssen. Diese Arbeit zielt darauf ab, einen Beitrag zur systematischen und effizienten Bewertung der Schallemissionen getriebeloser WEA zu leisten, insbesondere hinsichtlich tonaler magnetischer Geräusche, die durch den Generator hervorgerufen werden. Verschiedene Methoden zur Modellierung relevanter Phänomene werden herangezogen. Ein neuer hybrider Ansatz zur magnetischen Feldberechnung analysiert die Effekte anhand eines modal reduzierten strukturdynamischen Modells in einer elastischen Mehrkörpersimulation. Die elektrischen Stromformen werden durch Simulationen einer numerischen Feld-Schaltungskopplung des Generators ermittelt. Messergebnisse von einem 4 MW-Systemprüfstand dienen der Modellvalidierung und experimentellen Analyse. Das Körperschallverhalten der Statorstruktur des Generators wird anhand exemplarischer Einzeleffekte sowie bei Betrieb mit verschiedenen Generatorkennlinien bewertet. Die gewonnene Systematik stellt ein Analysewerkzeug zum Vergleich von Anlagenkonzepten und zur modellbas