Der Generator einer Windkraftanlage verwandelt mechanische Energie in elektrische Energie.

Generatoren für Windkraftanlagen sind im Vergleich zu herkömmlichen Kraftwerksgeneratoren im Netzverbund etwas ungewöhnlich. Ein Grund dafür ist, daß der Generator an eine Leistungsquelle (den Rotor) mit stark schwankender mechanischer Leistung (Drehmoment) angeschlossen ist.

Auf dieser und den folgenden Seiten gehen wir davon aus, daß Sie sich bereits mit den Grundlagen der Elektrizität, des Elektromagnetismus und vor allem des Wechselstroms auseinandergesetzt haben. Wenn Ihnen einer der Begriffe Volt (V), Phase, 3-Phasen-Wechselstrom, Frequenz oder Hertz (Hz) unbekannt vorkommt, sollten Sie einen Blick in das Handbuch der Windenergie, Abschnitt Elektrizität werfen und über Wechselstrom , 3-Phasen-Wechselstrom , Elektromagnetismus und Induktion nachlesen, bevor Sie sich den nächsten Seiten widmen.

In großen Windkraftanlagen (über 100 - 150 kW) wird ein 3-Phasen-Wechselstrom mit normalerweise 690 V Spannung erzeugt. Diese Spannung wird anschließend mit Hilfe eines Transformators, der sich in der Nähe der Anlage (oder im Inneren des Turmes) befindet, auf 10 000 bis 30 000 Volt hochtransfomiert, in Abhängigkeit der lokalen Netzspannung.

Große Herstellerfirmen von Windkraftanlagen haben sowohl Anlagen mit 50 Hz (für die meisten elektrischen Netze der Welt) als auch solche mit 60 Hz (für Amerika) im Programm.

Generatoren müssen während ihrer Arbeit gekühlt werden. Das geschieht bei den meisten Anlagen dadurch, daß man sie kapselt und und einen großen Lüfter für die Luftkühlung einsetzt. Einige Hersteller verwenden auch wassergekühlte Generatoren. Diese zeichnen sich durch eine größere Kompaktheit aus, was auch zu einem verbesserten elektrischen Wirkungsgrad führen kann. Derartige Systeme benötigen jedoch ein Kühler im Inneren der Gondel, um die Wärme des Flüssigkühlsystems abstrahlen zu können.

Wenn wir den Generator einer großen Windkraftanlage ans Netz anschließen (oder vom Netz nehmen) würden, indem wir einfach einen Schalter ein- oder ausschalten, würden wir wahrscheinlich den Generator, das Getriebe und den Netzstrom in der Umgebung schädigen.

Auf der Seite über Qualitätskriterien der Leistung werden wir uns damit beschäftigen, wie die Konstrukteure solcher Anlagen mit diesem Problem umgehen.

Windkraftanlagen können entweder mit einem Synchron- oder mit einem Asynchrongenerator ausgestattet sein, die Netzanbindung kann direkt oder indirekt erfolgen.

Direkte Netzanbindung heißt, daß der Generator direkt mit der Wechselspannung des Netzes verbunden ist (normalerweise 3-Phasen-Wechselspannung).

Indirekte Netzanbindung bedeutet hingegen, daß der Generatorstrom durch eine Reihe elektrischer Bauteile fließt, welche den Strom an den Netzstrom anpassen. Bei einem Asynchrongenerator geschieht dies automatisch.