Windkraftanlagen aus Winterthur wurden in alle Welt exportiert. Die ersten Windkraftanlagen wurden bis 1939 zur Serienreife entwickelt und setzten einen Standard im Windkraftmarkt, der vielfach kopiert und wiederverwendet wurde. In den Anfängen war Windkraft GmbH Winterthur einer der drei ersten international tätigen Windkraftanlagen Hersteller.
Die ab 1980 verkauften Anlagetypen enthalten alle Entwicklungen und Erfahrungen aus mehr als 40 Jahren. Die folgenden Abbildungen und Angaben zu Anlagetypen aus Winterthur sind 1981 in einer Publikation der Arbeitsgruppe Angepasste Technologie (AGAT) erschienen und bilden den vorläufigen Abschluss der Entwicklung. Einige technische Angaben zur Leistungsfähigkeit werden heute nach einer anderen Norm ermittelt.
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Technik – Verstellpropeller
Damit Windkraftanlagen den Wind optimal ausnutzen können, wurden schon früh Verstellpropeller entwickelt. Funktionsprinzip: Die Propellerblätter sitzen auf je einem drehbahren Flügelhalter. Diese Flügelhalter sind einerseits gekoppelt durch einen Stern, der damit alle Flügel zwingt, die gleiche Drehbewegung zu machen. Ferner besitzt jeder Flügelhalter ein Zentrifugalgewicht, welches vorgespannt ist.
Mit den Zentrifugal-Gewicht-Gewindestangen wird der Grundanstellwinkel der Flügel eingestellt. Damit kann der Anlauf bei kleinen Windstärken verringert und eine höhere Leistung erzielt werden. Die robuste Konstruktionsweise ist ein Markenzeichen der Windkraftanlagen aus Winterthur.
Technik – Sturmabschaltung
Am Mast ist die Steuerautomatik Box in etwa 2 m höhe montiert. Diese wird benötigt, um die Anlage bei Sturm vor Überlast zu schützen. Die Steuerautomatik betätigt beim Erreichen einer Windgeschwindigkeit von ca. 50 km/h eine mechanische Spindel, welche über einen Seilzug und einen Mechanismus die Flosse der Windkraftanlage um bis zu 90° einschwenkt.
Dies ist nötig um die Windkraftanlage vor zu hohen Drehzahlen zu schützen und ein Bersten des Rotors zu verhindern. Die Windverhältnisse in den Schweizer Alpen mit Spitzengeschwindigkeiten bis zu 250 km/h machen solche technische Massnahmen nötig.
Technik – Generator
In den Anfängen der Windkraft wurden ausschliesslich Gleichstrom (DC) Generatoren verwendet. Als Transistoren und Dioden auf den Markt kamen wurde sukzessive auf Permanenterregte Wechselstrom (AC) Alternatoren umgestellt. Diese hatten den grossen Vorteil der besseren Betriebssicherheit und Wartungsfreundlichkeit. Die in Winterthur entwickelten Generatoren, inklusive Magnetisieren des Permanentmagneten, waren eine technische Meisterleistung und setzten einen Standard, der von den Mitbewerbern nur schwer zu übertreffen war.
Seit 1970 wurden nur noch Wechselstromgeneratoren hergestellt. Diese Generatoren benötigen einen Gleichrichter für die Batterieladung, dafür sind sie kollektor- und bürstenlos. Die Herstellung dieser Generatoren war mit sehr hohen Kosten und Risiken verbunden. Es mussten sehr grosse Produktionslose eingekauft werden, damit ein “marktfähiger” Preis zustande kam. Diese grosse Zahl an Windkraftanlagen konnte unmöglich in der Schweiz verkauft werden, weil die zunehmende Elektrifizierung den Bedarf immer kleiner werden liess. Dies war mit ein Grund, warum schon sehr früh internationale Projekte realisiert wurden.
WVG120 – Horizontalwindkraftanlage mit Getriebe
Typenbezeichnung: | WVG120 | ||
Beschreibung: | Horizontal, Windfahne | ||
Rotorblätter: | 3 | Rotordurchmesser: | 6m |
Windgeschwindigkeit Min.: | 4m/s | Max.: | 20m/s |
Bremse: | Blattverstellung | Sturmsicherung: | Windfahnenverstellung |
Generator: | 3-Ph-Synchrongenerator | Spannung: | 110/220 V |
Max. Drehzahl: | 250 1/min | Getriebe: | 1 : 4 |
Nennleistung: | 8,5 kW bei 11 m/s | Max. Leistung: | 10 kW bei 20m/s |
W250 – Vertikal Windkraftanlage
Typenbezeichnung: | W250 | ||
Beschreibung: | Vertikal, Windfahne | ||
Rotordurchmesser: | 0.66m | Rotorhöhe: | 1.3m |
Windgeschwindigkeit Min.: | 3m/s | Max.: | kein Limit |
Bremse: | Blattverstellung | Sturmsicherung: | Windfahnenverstellung |
Generator: | 3-Ph-Synchrongenerator | Spannung: | 12/24/36/48 V |
Max. Drehzahl: | kein Limit | Getriebe: | direkt |
Max. Leistung: | 150W bei 28 m/s | Material: | Aluminium |
WVG 50 – Horizontal Windkraftanlage mit Getriebe
Typenbezeichnung: | WVG50 | ||
Beschreibung: | Horizontal, Windfahne | ||
Rotorblätter: | 3 | Rotordurchmesser: | 5m |
Windgeschwindigkeit Min.: | 4m/s | Max.: | 20m/s |
Bremse: | Blattverstellung | Sturmsicherung: | Windfahnenverstellung |
Generator: | 3-Ph-Synchrongenerator | Spannung: | 110 V |
Max. Drehzahl: | 1000 1/min | Getriebe: | 1 : 4 |
Nennleistung: | 5 kW bei 11 m/s | Max. Leistung: | 5,5 kW nei 20m/s |
WV25 – Horizontal Windkraftanlage
Typenbezeichnung: | WV25 | ||
Beschreibung: | Horizontal, Windfahne | ||
Rotorblätter: | 2 | Rotordurchmesser: | 3,6m |
Windgeschwindigkeit Min.: | 3m/s | Max.: | 25m/s |
Bremse: | Blattverstellung | Sturmsicherung: | Windfahnenverstellung |
Generator: | 3-Ph-Synchrongenerator | Spannung: | 36/48/110 V |
Max. Drehzahl: | 600 1/min | Getriebe: | direkt |
Nennleistung: | 2 kW bei 11 m/s | Max. Leistung: | 2,2 kW bei 25 m/s |
WV15 – Horizontal Windkraftanlage
Typenbezeichnung: | WV15 | ||
Beschreibung: | Horizontal, Windfahne | ||
Rotorblätter: | 2 | Rotordurchmesser: | 3m |
Windgeschwindigkeit Min.: | 3m/s | Max.: | 25m/s |
Bremse: | Blattverstellung | Sturmsicherung: | Windfahnenverstellung |
Generator: | 3-Ph-Synchrongenerator | Spannung: | 24/36/48 V |
Max. Drehzahl: | 700 1/min | Getriebe: | direkt |
Nennleistung: | 1 kW bei 12 m/s | Max. Leistung: | 1,2 kW bei 25 m/s |
WV05 – Horizontal Windkraftanlage
Typenbezeichnung: | WV05 | ||
Beschreibung: | Horizontal, Windfahne | ||
Rotorblätter: | 2 | Rotordurchmesser: | 2.5m |
Windgeschwindigkeit Min.: | 3m/s | Max.: | 25m/s |
Bremse: | Blattverstellung | Sturmsicherung: | Windfahnenverstellung |
Generator: | 3-Ph-Synchrongenerator | Spannung: | 24/36/48 V |
Max. Drehzahl: | 700 1/min | Getriebe: | direkt |
Nennleistung: | 500 W bei 10 m/s | Max. Leistung: | 600W nei 25m/s |