本文關(guān)鍵詞：垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)變槳距控制系統(tǒng)設(shè)計

  更多相關(guān)文章： H型垂直軸風(fēng)力機(jī) 葉片受力分析 變槳距策略 垂直軸風(fēng)機(jī)模型

【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及煤炭、石油和天然氣等非再生資源的過度消耗,環(huán)境問題和能源問題越來越受到人們的關(guān)注,促進(jìn)了新能源的研究與發(fā)展。而風(fēng)能這種綠色環(huán)保能源隨著對新能源的日益需求逐漸進(jìn)入人們的生活當(dāng)中,其中主要表現(xiàn)在利用風(fēng)力發(fā)電�，F(xiàn)今的水平軸風(fēng)力發(fā)電技術(shù)已趨于成熟,發(fā)電成本逐漸降低,但是也暴露出了一些缺點(diǎn),例如:重心不穩(wěn)、必須有偏航裝置、噪聲污染嚴(yán)重不利于應(yīng)用在城市中、葉片不受交變的重力應(yīng)力作用使得機(jī)器使用壽命短等缺點(diǎn)逐漸暴露出來,而垂直軸風(fēng)機(jī)恰恰能克服這些缺點(diǎn),因此垂直軸風(fēng)力機(jī)慢慢地進(jìn)入了國內(nèi)國際新能源專家和研究人員的研究領(lǐng)域。但是對于垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)而言,自啟動能力差和風(fēng)能利用率低兩個缺點(diǎn)導(dǎo)致它的發(fā)展緩慢。本文以搭建的小型H型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)為研究目標(biāo),采用變槳距控制技術(shù)為主要目的,在理論分析上,首先對垂直軸風(fēng)機(jī)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,通過分析葉片在運(yùn)動圓周上每個位置的受力情況得到在啟動和運(yùn)行兩個狀態(tài)下槳距角的最佳變化情況。在風(fēng)機(jī)硬件設(shè)計上,本文采用蝸輪蝸桿減速機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的組合作為葉片的獨(dú)立變槳系統(tǒng),渦輪蝸桿減速機(jī)的自鎖功能和步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行方式能更好地把握對槳距角的控制。最終在Matlab和構(gòu)建的小型H型垂直軸風(fēng)機(jī)中,通過仿真和實(shí)際的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)兩方面共同驗(yàn)證變槳距理論的合理性。
【關(guān)鍵詞】：H型垂直軸風(fēng)力機(jī) 葉片受力分析 變槳距策略 垂直軸風(fēng)機(jī)模型
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM315
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-21
• 1.1 本課題的研究背景和意義9-13
• 1.1.1 新能源利用的背景和意義9-10
• 1.1.2 風(fēng)能利用的背景和意義10-11
• 1.1.3 垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的應(yīng)用11-13
• 1.2 國內(nèi)外垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的研究和發(fā)展現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 國外垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)展現(xiàn)況和趨勢13-14
• 1.2.2 國內(nèi)垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢14-15
• 1.2.3 變槳距控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)和分類介紹16-19
• 1.3.1 垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)17-18
• 1.3.2 垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的分類18-19
• 1.4 課題的研究內(nèi)容19-21
• 第二章 垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的基本理論21-31
• 2.1 葉片的空氣動力學(xué)理論21-22
• 2.2 貝茨理論22-24
• 2.3 葉素理論24-25
• 2.4 流管模型25-27
• 2.5 垂直軸風(fēng)力機(jī)特性參數(shù)27-29
• 2.6 本章小結(jié)29-31
• 第三章 垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的受力理論分析31-45
• 3.1 定槳距風(fēng)機(jī)葉片的受力分析31-33
• 3.2 垂直軸風(fēng)力機(jī)的工作原理33-34
• 3.2.1 升力型風(fēng)機(jī)運(yùn)行原理33-34
• 3.2.2 阻力型風(fēng)機(jī)的運(yùn)行原理34
• 3.3 變槳距理論的受力分析34-38
• 3.3.1 啟動狀態(tài)下的變槳受力分析35-36
• 3.3.2 運(yùn)行狀態(tài)下的變槳受力分析36-38
• 3.4 垂直軸風(fēng)力機(jī)的變槳方案的仿真結(jié)果38-43
• 3.5 本章小節(jié)43-45
• 第四章 垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的軟硬件設(shè)計45-59
• 4.1 小型H型風(fēng)機(jī)硬件設(shè)計45-49
• 4.1.1 小型H型風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)45-46
• 4.1.2 風(fēng)機(jī)獨(dú)立變槳機(jī)構(gòu)46-49
• 4.2 小型H型風(fēng)機(jī)軟件設(shè)計49-55
• 4.2.1 STC單片機(jī)的介紹49-50
• 4.2.2 單片機(jī)及其外圍電路設(shè)計50-53
• 4.2.3 控制程度設(shè)計53-55
• 4.3 型H型風(fēng)機(jī)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析55-57
• 4.4 本章小結(jié)57-59
• 第五章 結(jié)論與展望59-61
• 5.1 結(jié)論59-60
• 5.2 展望60-61
• 參考文獻(xiàn)61-65
• 致謝65-67
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文67-68

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