磁懸浮風力發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計

2.7萬字 58頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)

摘要 風能是一種清潔、實用、經(jīng)濟和環(huán)境友好的替代能源，與其它可再生能源一道，可以為人類發(fā)展提供可持續(xù)的能源基礎(chǔ)。在未來能源系統(tǒng)中，風電具有重要的戰(zhàn)略地位。
大規(guī)模發(fā)展風力發(fā)電是解決我國能源和電力短缺最現(xiàn)實的戰(zhàn)略選擇之一。開發(fā)更適用于風能可利用區(qū)和欠缺區(qū)的小型低風速風力發(fā)電技術(shù)，是擴大我國風能有效利用面積的關(guān)鍵。因此，研究掌握自主知識產(chǎn)權(quán)的小型低風速風力發(fā)電機設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)(葉片技術(shù)、支承技術(shù)以及發(fā)電機技術(shù)，對于開發(fā)國內(nèi)廣大地區(qū)的低風速資源，擴大風能利用效率具有重要意義。
本論文對磁懸浮風力發(fā)電系統(tǒng)的基本組成及控制進行了研究，主要內(nèi)容如下：
首先對磁懸浮風力發(fā)電機的組成部件進行了分析，永磁材料的如何選擇，對磁軸承間的磁力進行了推導計算，對于給定的磁性材料，深入的分析了磁性材料本身的特點，找到永磁的最大磁能積點，推導出永磁的最佳工作尺寸，使得永磁材料發(fā)揮出最大的磁性能。其次再對磁懸浮軸承分析計算，對軸向軸承進行了計算分析。
在磁懸浮軸承電磁參數(shù)設(shè)計的基礎(chǔ)上，建立了磁懸浮軸承單自由度數(shù)學模型，提出了磁懸浮軸承系統(tǒng)的控制算法。分析了傳統(tǒng)連續(xù)PID算法，將其離散化，將其改進為增量式的PID算法，用于數(shù)字控制系統(tǒng)，并給出了控制流程圖；在此基礎(chǔ)上，以磁懸浮軸承單自由度模型為基礎(chǔ)，根據(jù)實際要求對此算法進行了改進，提出了PID算法設(shè)計。


關(guān)鍵字：永磁軸承 軸向磁懸浮軸承 控制算法 PID