Erregungssysteme

Erregungssysteme bezeichnen in der Elektrotechnik Systeme zur Erzeugung und Zuleitung des Gleichstromfeldstroms bei Synchronmaschinen. Sie dienen primär der Regelung der Feldspannung, um die Ausgangsspannung und die Blindleistung des Generators zu steuern. In Kraftwerken und großen industriellen Netzen ermöglichen sie eine stabile Netzdspannung, schnelle Reaktion auf Lastwechsel und eine gezielte Blindleistungsregelung.

Funktionsprinzip: Der Feldstrom erzeugt im Rotor ein Magnetfeld, dessen Stärke die Generatorenspannung bestimmt. Ein Automatic Voltage Regulator (AVR) misst die Generatorenspannung und regelt den Feldstrom entsprechend, um eine gewünschte Terminalspannung zu halten. Die Erregung kann über externe Bürsten- und Gleichrichteranlagen oder über brushless Systeme erfolgen, bei denen ein Hilfs­erreger Wechselstrom liefert und mittels Rotor-Gleichrichtern den Feldstrom speist.

Typen und Bauformen: Brushless-Erregungssysteme verwenden einen Hilfs-Erreger sowie auf der Rotorachse montierte Gleichrichter, um den Feldstrom zu liefern. Statische Erregersysteme beziehen den Gleichstrom für das Feld aus stationären Halbleiter-Gleichrichtern, oft gespeist vom Netz oder von einem externen Erreger. Moderne Systeme kombinieren digitale AVRs, Fernüberwachung und Schutzfunktionen.

Systembetrieb und Bedeutung: Durch den Erregungsregler lässt sich Spannung, Blindleistung und Regeldynamik des Generators steuern. Parallele Generatoren verwenden Droop-Kurven oder Lastflusssteuerung. Entwicklungen fokussieren auf höhere Zuverlässigkeit, schnellere Reaktion, digitale Steuerung und Integration in übergeordnete Netzleitsysteme.