【摘要】：近年來,由于經濟的迅速發(fā)展,能源和電力的緊缺,風力發(fā)電事業(yè)受到了高度的重視。垂直軸風力機具有結構簡單、成本低、壽命長,且不需要水平軸風力機必備的偏航機構等一系列優(yōu)點,因此,對垂直軸風力機的設計研究成為了當今的熱點之一。而風力發(fā)電控制系統性能的好壞直接關系到風力發(fā)電機的工作狀態(tài)、發(fā)電量的多少以及設備的安全,所以一個良好的控制系統對于風力發(fā)電系統來說是非常重要的。本文針對一種新型的柱形葉片垂直軸風力機的需要,開展其葉片變速控制單元的研究。 論文針對Magnus效應設計的一種新型的柱形葉片垂直軸風力機,根據該種風力機的基本結構和單個葉片的運行規(guī)律,提出了一種基于ARM和ZigBee無線通訊的變轉速控制方案�？刂葡到y以ARM9為主控制器,在此基礎上設計了用于檢測信號和控制電機的硬件電路和軟件流程;控制器之間的數據傳輸采用ZigBee無線通訊方式來實現;在上位機上采用VB進行模塊化編程,實現系統信號的遠程監(jiān)測;為了提高系統運行的可靠性和抗干擾性,論文還設計出了一種用于抵抗電磁干擾的硬件措施。最終設計出了柱形葉片風力機單個葉片的控制單元。 論文最后還設計了信號采集、無線通訊和電機控制三個實驗,通過實驗來驗證控制方案的可行性,實驗結果表明該控制方案可以用于柱形葉片風力機單個葉片的控制。
【圖文】：

其中達力厄風力機有曲線翼型（Φ 型）和直線翼型 2 種形狀，，如圖1-1 所示。然而當時各國都將研究精力放在了水平軸風力機上，且后來由于第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)，使垂直軸風力機的發(fā)展沒有受到高度的重視[10-12]。a) 薩渥紐斯型風力機 b)馬達拉斯型風力機c）Φ 型達里厄風機 d) 直線翼達里厄風機圖 1-1 幾種垂直軸風力機[10-12]直到 20 世紀 60-70 年代間，加拿大、美國和英國的風電專家通過實驗論證了升力型垂直軸風力機工作機構線速度與風速之比可達到 6:1 以上，且風能利用系數不比水平軸螺旋槳式風力發(fā)電機組低，此后垂直軸式風力發(fā)電機得到了大力開發(fā)，1973 年爆發(fā)的世界石油危機也給風能發(fā)展提供了機遇，此時迎來了垂直軸風力機發(fā)展的第二次高峰期[13,14]。而這個時期研究的風力機類型主要是達力厄型風力機。- 2 -

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文初，垂直軸風力機的發(fā)展迎來了第三次高峰期，軸風力發(fā)電機的研究。2001 年，我國以部隊牽限公司成功研制出了世界首臺 MUCE 新型垂直功，如圖 1-2 所示，而且在 5 年不到的時間里將~100KW，處于世界領先地位[15,16]。于此同時，也都開始關注直線翼垂直軸風力機和 H 型風力機多中小型的垂直軸風力機也被成功的推向市場。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TK83

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本文編號：2681098