Концепция с синхронным генератором (с независимым возбуждением или на постоянных магнитах) Чтобы избежать проблем датской концепции, в 1993 году начала прорабатываться новая концепция: ветроэнергетическая установка с синхронным генератором и непрямым подсоединением к сети, которая может нормально работать при изменении скорости вращения ветряного колеса. Это направление возникло благодаря развитию электроники в 80-х и 90-х годах прошлого столетия. Схема установки с синхронным генератором.
Эта концепция имеет четыре отличия: • Переменное число оборотов ветряного колеса: скорость вращения колеса может приспосабливаться к скорости ветра и при этом вырабатывать оптимальную мощность. • Для регулирования мощности применяется поворот лопастей. Потери на лопастях значительно меньше, чем при регулировании срывом. • Синхронный генератор превращает механическую энергию в электрическую. • Преобразователь согласовывает полную генерируемую мощность с напряжением и частотой сети. Из-за того что генератор работает с переменными оборотами, он вырабатывает напряжение изменяющейся частоты. Такое напряжение нельзя подавать непосредственно в сеть, его необходимо изменить с помощью преобразователя частоты.
Эта концепция подразделяется на две подконцепциии:
 Классическая концепция применяет между ветряным колесом и синхронным генератором мультипликатор. Генератор вращается очень быстро (от 500 до 1800 об/мин) и может быть сравнительно небольшим. Применение мультипликатора не так уж безпроблемно, он стоит около 25% общих затрат установки, производит потери и тепло, требует обслуживания, смены масла и ремонта.
ВЭУ с редуктором Vestas V90 в разрезе © Vestas
Совсем другие возможности имеет безредукторная концепция. В данном случае синхронный генератор (кольцевой генератор) крепится прямо на втулку и вращается с медленной скоростью ( 6…40 об/мин). Эта концепция очень компактная, содержит меньше комплектующих и минимум механики. Недостатком является сам кольцевой генератор, который намного дороже, больше и тежелее, чем классический синхронник. Это различие в весе увеличивается с классом мощности. У больших ВЭУ общая гондола намного больше и тяжелее при минимальном количестве составляющих элементов.
Безредукторная установка Enercon E 70
Синхронные генераторы могут выполняться как на постоянных магнитах, так и с независимым возбуждением. При использовании постоянных магнитов не требуется дополнительный постоянный ток возбуждения. Но в этом случае мы не сможем регулировать возбуждением выходную мощность и выработку реактивной мощности. Синхронный генератор с независимым возбуждением требует постоянный ток для создания магнитного поля ротора. Зато мы можем регулировать выходные параметры и вырабатываемую реактивную мощность путем изменения тока возбуждения. Но для этого необходимы контактные кольца, чтобы передать постоянный ток ротору. Это повышает затраты на обслуживание генератора.
Cодержание:
Источник: http://www.wind-energie.de/infocenter/technik/anlagenkonzepte/konzepte-mit-synchrongenerator-permanent-und-fremderregt | 
