我國地處北半球,地域遼闊,有著取之不盡的風(fēng)力資源,所以在風(fēng)能利用上有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。隨著國家節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境意識(shí)的提高和煤改電、電動(dòng)汽車等新能源政策的推廣,風(fēng)力發(fā)電由過去的集中式逐步向分布式發(fā)展。隨著風(fēng)電技術(shù)的發(fā)展,相較于噪聲巨大、體積結(jié)構(gòu)龐大、成本高、控制操作復(fù)雜的水平軸風(fēng)力機(jī),垂直軸風(fēng)力機(jī)以其體積小、發(fā)電效率高、成本低、控制簡單等優(yōu)勢(shì)符合分布式新能源發(fā)電技術(shù)的要求。開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)(Switched Reluctance Generator,簡稱SRG)結(jié)構(gòu)簡單堅(jiān)固、成本低、適合批量生產(chǎn),將成為直驅(qū)式垂直軸風(fēng)力發(fā)電的主力型發(fā)電機(jī)之一。因此研究適用于風(fēng)電系統(tǒng)的高效率、高穩(wěn)定性的開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)有重要意義。本文以低成本分布式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)為目標(biāo),以開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)為研究對(duì)象,針對(duì)風(fēng)電系統(tǒng)對(duì)效率及穩(wěn)定性的要求,應(yīng)用現(xiàn)代電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)理念從電磁及結(jié)構(gòu)角度對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)出一臺(tái)功率750W的開關(guān)磁阻風(fēng)力發(fā)電機(jī)樣機(jī),探索開關(guān)磁阻風(fēng)力發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)及優(yōu)化方法,并通過仿真驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的合理性和可行性。首先對(duì)直驅(qū)式垂直軸風(fēng)力機(jī)基本原理、開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)相關(guān)原理等基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行了闡述,為課題的研究在理論上打下了堅(jiān)... 

【文章來源】：河北科技大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：104 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

Mag-Wing公司小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組

第1章緒論3風(fēng)電技術(shù)的越加成熟，風(fēng)力發(fā)電所占的總發(fā)電比重也越來越大，就國外來說，風(fēng)電事業(yè)發(fā)展最好的是丹麥、西班牙、德國這三個(gè)國家，除了本身的地域因素外，也包括當(dāng)?shù)貙?duì)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的重視，所以這三個(gè)國家在風(fēng)力發(fā)電這一領(lǐng)域一直處于領(lǐng)軍地位[6]。因?yàn)檫@些國家在風(fēng)力發(fā)電方面的研究較早、技術(shù)比較成熟，又有豐富的風(fēng)能資源，所以現(xiàn)在這些國家的發(fā)電量有很大一部分都由風(fēng)力發(fā)電而來，風(fēng)力發(fā)電己經(jīng)是電力行業(yè)中重要的能量來源。圖1-1Mag-Wing公司小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組圖1-2PacWind公司VAWT風(fēng)電機(jī)組1.2.2國內(nèi)垂直軸風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀國內(nèi)對(duì)垂直軸風(fēng)力機(jī)的研發(fā)雖然相對(duì)較晚，但由于后期國家對(duì)風(fēng)電事業(yè)的大力支持和人們的刻苦鉆研，我國的風(fēng)電事業(yè)發(fā)展地越來越好，尤其相關(guān)法律法規(guī)的相繼出臺(tái)，標(biāo)志著我國風(fēng)電事業(yè)由起步階段進(jìn)入到了高速發(fā)展階段，這對(duì)我國風(fēng)電事業(yè)的發(fā)展有著深遠(yuǎn)的意義[7]。我國地大物博，具有廣闊的領(lǐng)土，具有十分豐富的風(fēng)力資源，這使得風(fēng)電事業(yè)的發(fā)展速度很快。為了推動(dòng)我國風(fēng)電事業(yè)的發(fā)展，國家組織多個(gè)部門，由多位專家共同合作，在哈爾濱工程大學(xué)研制出了我國第一臺(tái)大型垂直軸風(fēng)電機(jī)組，這臺(tái)機(jī)組的功率達(dá)50kW，這對(duì)我國垂直軸風(fēng)電機(jī)組的研究有著非常積極的影響，很大程度上推動(dòng)了我國風(fēng)電事業(yè)的發(fā)展。這臺(tái)機(jī)組的研制成功，極大地激發(fā)了社會(huì)各界對(duì)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究，據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，截至到2019年6月，我國的風(fēng)電機(jī)組總裝機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到了221GW,甘肅省擁有世界上最大的陸上風(fēng)電場(chǎng)，裝機(jī)容量達(dá)到7965兆瓦，是世界第二大陸上風(fēng)電場(chǎng)的5倍[8]。隨著社會(huì)的進(jìn)步，風(fēng)電技術(shù)的研究也在不斷地革新，早在二十年前我國就已經(jīng)開始了對(duì)新型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的研發(fā)，這個(gè)項(xiàng)目是由國家風(fēng)能協(xié)會(huì)牽頭，組織了很多在風(fēng)電技術(shù)研究方面?

河北科技大學(xué)碩士學(xué)位論文4了新型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)研究基地，組織了一些高校、相關(guān)國企和地方企業(yè)參與其中，由其研制出的新型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組制造成本比同功率的水平軸風(fēng)機(jī)的制造成本明顯下降，而且這種風(fēng)機(jī)是根據(jù)我國實(shí)際地理環(huán)境設(shè)計(jì)的，使用壽命明顯增加，后期的維修保養(yǎng)也比較方便，如圖1-3所示是由該實(shí)驗(yàn)基地建成并已成功運(yùn)行的50kW風(fēng)電機(jī)組。50kW的實(shí)驗(yàn)機(jī)組的成功運(yùn)行為后期兆瓦級(jí)的大樣機(jī)的研制提供了理論研究和參考。2009年在深圳成功運(yùn)行的兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組，標(biāo)志著我國風(fēng)電技術(shù)的研究成功地步入了一個(gè)新階段，這在世界上也是第一臺(tái)兆瓦級(jí)的風(fēng)電機(jī)組，對(duì)我國和世界各國在風(fēng)電方面的研究起到了引領(lǐng)性和激勵(lì)性的作用[10]。不止國家在大力發(fā)展風(fēng)電技術(shù)，各地方企業(yè)也在逐步加大對(duì)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研發(fā)。上海麟風(fēng)風(fēng)電設(shè)備有限公司就是一家專門研發(fā)風(fēng)力發(fā)電的公司，由于我國對(duì)風(fēng)力發(fā)電事業(yè)的在大力支持和推廣，該公司于2005將總部從國外轉(zhuǎn)移到了上海，專門從事風(fēng)力發(fā)電的研發(fā)，該公司在H型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的研發(fā)上有著非�？捎^的結(jié)果，如圖1-4是由該公司自主研發(fā)的H型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組產(chǎn)品。該公司研發(fā)的H型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并沒有采取以往的定攻角模式，而是讓風(fēng)輪在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉片攻角能隨著風(fēng)的速度和方向的改變而變化，這種變攻角的方式能夠保證葉片攻角始終處在一個(gè)風(fēng)能利用率最高的位置，可以使風(fēng)機(jī)在超過額定風(fēng)速的環(huán)境下仍然能夠保持穩(wěn)定的輸出功率，在高風(fēng)速環(huán)境下運(yùn)行時(shí)的噪聲也很小，明顯的提高了機(jī)組的發(fā)電效率[11]。這項(xiàng)技術(shù)在世界上也是一個(gè)新的突破，對(duì)風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展起到了推動(dòng)作用。圖1-3化德縣50kW垂直軸風(fēng)電機(jī)組圖1-4麟風(fēng)H型變攻角垂直軸風(fēng)電機(jī)組1.2.3國內(nèi)外開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀國外對(duì)于開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)的研究比

【參考文獻(xiàn)】：
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