分布式發(fā)電用小型垂直軸風力發(fā)電機的研究.pdf

1、風能是一種清潔、可再生能源，是未來新能源發(fā)展的重要組成部分。在風力機將風能轉換為機械能的過程中，風輪是主要的部件，并分為水平軸風力機和垂直軸風力機。垂直軸風力機具有啟動轉速低，不受風向限制，運行范圍寬等優(yōu)點，因此受到各國廣泛關注。
　　本文主要研究一種新型垂直軸風力發(fā)電機，風力發(fā)電系統(tǒng)主要包括三個部分:垂直軸風力機、兩自由度永磁同步發(fā)電機和控制部分。風能經風輪轉換為機械能，進而傳送給發(fā)電機，最后通過與控制部分相結合進行風力發(fā)電。具

2、體工作內容歸納如下:
　　1)本文提出一種新型垂直軸風力機系統(tǒng)結構，采用ANSYS WORKBENCH流體力學分析軟件建立風力機的三維模型，計算風力機在不同轉速下產生的機械轉矩。通過改變參數(shù)，包括風輪的結構，兩側風輪互錯的角度和風速方向，重新仿真計算出轉矩系數(shù)和風能利用系數(shù)等結果，與本文模型結果相比較，體現(xiàn)了新型垂直軸風力機的結構優(yōu)勢，最后建立風輪數(shù)學模型;
　　2)發(fā)電機使用專門設計的偏轉式永磁同步發(fā)電機，可以通過控制使其

3、進入電動狀態(tài)運行，實現(xiàn)兩自由度旋轉。發(fā)電機具有分布式繞組和集中式繞組，分別用于實現(xiàn)發(fā)電和電動狀態(tài)。采用ANSOFT MAXWELL電磁場分析軟件建立兩自由度發(fā)電機的三維模型，并對發(fā)電機在發(fā)電狀態(tài)下的電流、電壓等輸出特性進行了分析;
　　3)分析風機實現(xiàn)最大功率跟蹤的幾種方法，結合本文風力機的特點，最終采用最佳尖速比控制法與矢量控制相結合，建立風機控制系統(tǒng)模型;
　　4)在MATLAB/SIMULINK軟件下，搭建了風速模型、