磁悬浮风力发电系统的设计.doc

磁悬浮风力发电系统的设计

2.7万字 58页 原创作品，已通过查重系统

摘要 风能是一种清洁、实用、经济和环境友好的替代能源，与其它可再生能源一道，可以为人类发展提供可持续的能源基础。在未来能源系统中，风电具有重要的战略地位。
大规模发展风力发电是解决我国能源和电力短缺最现实的战略选择之一。开发更适用于风能可利用区和欠缺区的小型低风速风力发电技术，是扩大我国风能有效利用面积的关键。因此，研究掌握自主知识产权的小型低风速风力发电机设计的关键技术(叶片技术、支承技术以及发电机技术，对于开发国内广大地区的低风速资源，扩大风能利用效率具有重要意义。
本论文对磁悬浮风力发电系统的基本组成及控制进行了研究，主要内容如下：
首先对磁悬浮风力发电机的组成部件进行了分析，永磁材料的如何选择，对磁轴承间的磁力进行了推导计算，对于给定的磁性材料，深入的分析了磁性材料本身的特点，找到永磁的最大磁能积点，推导出永磁的最佳工作尺寸，使得永磁材料发挥出最大的磁性能。其次再对磁悬浮轴承分析计算，对轴向轴承进行了计算分析。
在磁悬浮轴承电磁参数设计的基础上，建立了磁悬浮轴承单自由度数学模型，提出了磁悬浮轴承系统的控制算法。分析了传统连续PID算法，将其离散化，将其改进为增量式的PID算法，用于数字控制系统，并给出了控制流程图；在此基础上，以磁悬浮轴承单自由度模型为基础，根据实际要求对此算法进行了改进，提出了PID算法设计。


关键字：永磁轴承 轴向磁悬浮轴承 控制算法 PID