分布式發(fā)電用小型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的研究.pdf

1、風(fēng)能是一種清潔、可再生能源，是未來(lái)新能源發(fā)展的重要組成部分。在風(fēng)力機(jī)將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的過(guò)程中，風(fēng)輪是主要的部件，并分為水平軸風(fēng)力機(jī)和垂直軸風(fēng)力機(jī)。垂直軸風(fēng)力機(jī)具有啟動(dòng)轉(zhuǎn)速低，不受風(fēng)向限制，運(yùn)行范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，因此受到各國(guó)廣泛關(guān)注。
　　本文主要研究一種新型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)主要包括三個(gè)部分:垂直軸風(fēng)力機(jī)、兩自由度永磁同步發(fā)電機(jī)和控制部分。風(fēng)能經(jīng)風(fēng)輪轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，進(jìn)而傳送給發(fā)電機(jī)，最后通過(guò)與控制部分相結(jié)合進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電。具

2、體工作內(nèi)容歸納如下:
　　1)本文提出一種新型垂直軸風(fēng)力機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，采用ANSYS WORKBENCH流體力學(xué)分析軟件建立風(fēng)力機(jī)的三維模型，計(jì)算風(fēng)力機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下產(chǎn)生的機(jī)械轉(zhuǎn)矩。通過(guò)改變參數(shù)，包括風(fēng)輪的結(jié)構(gòu)，兩側(cè)風(fēng)輪互錯(cuò)的角度和風(fēng)速方向，重新仿真計(jì)算出轉(zhuǎn)矩系數(shù)和風(fēng)能利用系數(shù)等結(jié)果，與本文模型結(jié)果相比較，體現(xiàn)了新型垂直軸風(fēng)力機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)，最后建立風(fēng)輪數(shù)學(xué)模型;
　　2)發(fā)電機(jī)使用專門設(shè)計(jì)的偏轉(zhuǎn)式永磁同步發(fā)電機(jī)，可以通過(guò)控制使其

3、進(jìn)入電動(dòng)狀態(tài)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)兩自由度旋轉(zhuǎn)。發(fā)電機(jī)具有分布式繞組和集中式繞組，分別用于實(shí)現(xiàn)發(fā)電和電動(dòng)狀態(tài)。采用ANSOFT MAXWELL電磁場(chǎng)分析軟件建立兩自由度發(fā)電機(jī)的三維模型，并對(duì)發(fā)電機(jī)在發(fā)電狀態(tài)下的電流、電壓等輸出特性進(jìn)行了分析;
　　3)分析風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)最大功率跟蹤的幾種方法，結(jié)合本文風(fēng)力機(jī)的特點(diǎn)，最終采用最佳尖速比控制法與矢量控制相結(jié)合，建立風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)模型;
　　4)在MATLAB/SIMULINK軟件下，搭建了風(fēng)速模型、