本文關(guān)鍵詞：微風(fēng)發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化

  更多相關(guān)文章： 風(fēng)力機(jī) Savonius 導(dǎo)流式 功率控制 Fluent Matlab/Simulink

【摘要】：采用垂直軸阻力型的S型風(fēng)力機(jī),該風(fēng)力機(jī)具有較好的啟動(dòng)特性,能滿足其在低風(fēng)速下自啟動(dòng)。傳統(tǒng)S型風(fēng)力機(jī)工作轉(zhuǎn)速低且其效率特別低,因此采用導(dǎo)流裝置對(duì)流場(chǎng)作一定的優(yōu)化,優(yōu)化后的流場(chǎng)不僅可以提高風(fēng)力機(jī)的啟動(dòng)特性,而且還可以提高風(fēng)力機(jī)的效率。論文分析了主要結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)風(fēng)力機(jī)效率的影響,利用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)研究方法,借助于Fluent,完成了風(fēng)力機(jī)二維流場(chǎng)的數(shù)值模擬,得到不同結(jié)構(gòu)參數(shù)組合下風(fēng)力機(jī)的??PC曲線,分析仿真結(jié)果得到效率PC最大值情況下結(jié)構(gòu)參數(shù)組合即為最優(yōu)解,此時(shí)便得到風(fēng)力機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù),同時(shí)得到風(fēng)力機(jī)的最佳葉尖速比?。小型風(fēng)力機(jī)的輸出功率隨風(fēng)速的變化波動(dòng)很大,因此,需對(duì)風(fēng)力機(jī)的輸出功率加以控制。利用控制機(jī)構(gòu)對(duì)導(dǎo)流裝置的導(dǎo)流板進(jìn)行控制,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)入風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪的風(fēng)能實(shí)現(xiàn)控制,故風(fēng)力機(jī)的輸出功率便得到控制。對(duì)于導(dǎo)流板的控制分兩種情況:風(fēng)速低于額定風(fēng)速時(shí),導(dǎo)流板處于最佳的位置,使風(fēng)力機(jī)的效率最大;風(fēng)速高于額定風(fēng)速時(shí),導(dǎo)流板便根據(jù)風(fēng)速的大小調(diào)整相應(yīng)的角度,控制進(jìn)入風(fēng)輪的風(fēng)能使其輸出功率在額定功率附近,從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)力機(jī)的恒功率輸出。通過(guò)Matlab/Simulink建立風(fēng)速模型和風(fēng)力機(jī)模型仿真,便得到風(fēng)力機(jī)輸出功率隨風(fēng)速的變化趨勢(shì)。最后設(shè)計(jì)了該風(fēng)力機(jī)使用的小型交流發(fā)電機(jī),采用外轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)風(fēng)力機(jī)與發(fā)電機(jī)的一體化,提高系統(tǒng)的可靠性,同時(shí)利用AC/DC轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定直流電的輸出。
【關(guān)鍵詞】：風(fēng)力機(jī) Savonius 導(dǎo)流式 功率控制 Fluent Matlab/Simulink
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM315
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-18
• 1.1 風(fēng)能利用概述8-9
• 1.2 微風(fēng)風(fēng)力機(jī)研究現(xiàn)狀9-15
• 1.2.1 小型風(fēng)力機(jī)分類9-13
• 1.2.2 微風(fēng)發(fā)電系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 本課題方案和研究?jī)?nèi)容15-18
• 1.3.1 風(fēng)力機(jī)方案的確定15-16
• 1.3.2 研究?jī)?nèi)容16-18
• 2 Savonius型風(fēng)力機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)18-38
• 2.1 風(fēng)力機(jī)的基本原理和氣動(dòng)理論18-27
• 2.1.1 風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)原理18-21
• 2.1.2 風(fēng)力機(jī)的性能評(píng)價(jià)21-23
• 2.1.3 風(fēng)力機(jī)的理論最大功率23-27
• 2.2 導(dǎo)流式Savonius型風(fēng)力機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)27-37
• 2.2.1 兩種S型風(fēng)力機(jī)的比較27-31
• 2.2.2 帶導(dǎo)流葉片的S型風(fēng)力機(jī)31-37
• 2.3 本章小結(jié)37-38
• 3 Savonius型風(fēng)力機(jī)的功率控制38-54
• 3.1 Savonius型風(fēng)力機(jī)的恒功率輸出控制38-45
• 3.1.1 變槳距理論38-40
• 3.1.2 具體控制方法40-45
• 3.2 Savonius型風(fēng)力機(jī)的恒功率輸出控制的仿真45-50
• 3.2.1 風(fēng)速模型45-46
• 3.2.2 Matlab/Simulink的風(fēng)速仿真46-49
• 3.2.3 Matlab/Simulink的輸出功率仿真49-50
• 3.3 Savonius型風(fēng)力機(jī)的剎車及開關(guān)機(jī)控制50-53
• 3.3.1 剎車控制50
• 3.3.2 開關(guān)機(jī)控制50-53
• 3.4 本章小結(jié)53-54
• 4 微型發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)54-69
• 4.1 永磁交流發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理54-60
• 4.1.1 轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)55-57
• 4.1.2 永磁發(fā)電機(jī)的基本電磁關(guān)系57-59
• 4.1.3 永磁交流發(fā)電機(jī)的運(yùn)行性能59-60
• 4.2 永磁（交流）同步發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)60-68
• 4.2.1 永磁材料60-62
• 4.2.2 永磁發(fā)電機(jī)的等效磁路62-65
• 4.2.3 永磁同步發(fā)電機(jī)永磁體體積估算65
• 4.2.4 永磁交流發(fā)電機(jī)的電磁設(shè)計(jì)65-68
• 4.3 本章小結(jié)68-69
• 5 AC/DC的轉(zhuǎn)換69-78
• 5.1 單相橋式整流電路69-70
• 5.1.1 工作原理及波形分析69-70
• 5.1.2 基本電量的計(jì)算70
• 5.2 電容濾波70-74
• 5.2.1 工作原理及波形分析70-73
• 5.2.2 有關(guān)電量的計(jì)算73-74
• 5.3 穩(wěn)壓電路74-77
• 5.3.1 穩(wěn)壓二極管74-75
• 5.3.2 硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路75-77
• 5.4 本章小結(jié)77-78
• 結(jié)論78-79
• 致謝79-80
• 參考文獻(xiàn)80-83
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的與學(xué)位論文內(nèi)容相關(guān)的學(xué)術(shù)論文及研究成果83

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1124285