針對水平軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)偏航裝置存在多齒輪傳動結(jié)構(gòu)復(fù)雜、故障率高、偏航功耗大等問題,新能源研究所提出了風(fēng)力磁懸浮偏航系統(tǒng)。風(fēng)力磁懸浮偏航系統(tǒng)運行工況惡劣,機(jī)艙懸浮本質(zhì)為多自由度電磁懸浮系統(tǒng),機(jī)艙懸浮后偏航本質(zhì)為弱阻尼、強(qiáng)干擾的盤式電機(jī)轉(zhuǎn)速控制,如何抑制外界干擾實現(xiàn)機(jī)艙穩(wěn)定懸浮,以及機(jī)艙懸浮下偏航是本文研究的關(guān)鍵。為此,本文從風(fēng)力磁懸浮偏航系統(tǒng)模型構(gòu)建、多自由度機(jī)艙懸浮以及超低速偏航控制等方面開展研究。首先分析風(fēng)力磁懸浮偏航系統(tǒng)多自由度運行機(jī)制,給出了風(fēng)力機(jī)艙所受傾覆力矩、偏航負(fù)載轉(zhuǎn)矩以及軸向下壓力數(shù)學(xué)模型,建立了含軸向、俯仰兩自由度運動方程,鑒于氣隙磁場能存在的軸徑向磁場耦合,基于虛功法和含懸浮電流、偏航電流的氣隙磁場能,給出了機(jī)艙兩側(cè)懸浮電磁力,綜合考慮機(jī)艙兩側(cè)懸浮氣隙、懸浮電流的差異以及外界干擾,構(gòu)建機(jī)艙多自由度懸浮模型以及偏航運動模型,采用轉(zhuǎn)子磁場定向?qū)腋×εc偏航轉(zhuǎn)矩解耦,實現(xiàn)機(jī)艙懸浮與偏航過程的完全獨立控制。針對風(fēng)機(jī)機(jī)艙兩自由度運動機(jī)制以及俯仰角度難以測量等問題,采用坐標(biāo)變換將兩自由度運動模型轉(zhuǎn)化為機(jī)艙兩點懸浮控制模型,提出了風(fēng)機(jī)機(jī)艙的兩點懸浮協(xié)同控制策略,包括兩點協(xié)同式懸浮跟... 

【文章來源】：曲阜師范大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

水平軸風(fēng)力機(jī)

第 1 章 緒論 課題研究背景及意義風(fēng)力發(fā)電因其完全無污染、蘊含容量大等優(yōu)點，已經(jīng)引起了世界各國重視，特別是近環(huán)境污染的日益嚴(yán)重，風(fēng)力發(fā)電已從補(bǔ)充能源提升至替代能源的戰(zhàn)略地位，預(yù)計到0 年，風(fēng)力發(fā)電對經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)率可升至全球總能源的 12%[1]。水平軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)是風(fēng)電的流行機(jī)型，但需依賴偏航裝置驅(qū)動機(jī)艙正面迎風(fēng)，但當(dāng)前偏航裝置一般采用多電機(jī)輪驅(qū)動的主動偏航裝置（圖 1-3），由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜使得維護(hù)費用居高不下[2]，據(jù)美國L 風(fēng)機(jī)維護(hù)費用的調(diào)查研究表明：偏航維護(hù)費用占風(fēng)機(jī)總維護(hù)費用的 20%以上[3]，同障率約占風(fēng)機(jī)總故障的 1/5 以上[4]；特別是重達(dá)上噸的機(jī)艙偏航導(dǎo)致摩擦功耗較大，較大的齒輪間隙導(dǎo)致對風(fēng)精度差，嚴(yán)重制約著風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)安全可控運行。研究偏航小、對風(fēng)精度高、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便的新型偏航系統(tǒng)及其控制技術(shù)尤為重要。

偏航裝置（圖 1-3），由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜使得維護(hù)費用居高用的調(diào)查研究表明：偏航維護(hù)費用占風(fēng)機(jī)總維護(hù)費用的總故障的 1/5 以上[4]；特別是重達(dá)上噸的機(jī)艙偏航導(dǎo)致摩隙導(dǎo)致對風(fēng)精度差，嚴(yán)重制約著風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)安全可控高、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便的新型偏航系統(tǒng)及其控制技術(shù)1-1 水平軸風(fēng)力機(jī) 圖 1-2 水平軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)齒輪

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3458476