風(fēng)力機(jī)磁懸浮偏航裝置及其懸浮控制研究.pdf

1、目前風(fēng)電場主流風(fēng)電設(shè)備為水平軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，主動(dòng)偏航系統(tǒng)作為水平軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的重要構(gòu)成部分，對(duì)發(fā)電機(jī)的使用壽命、工作效率都有著決定性的影響。當(dāng)風(fēng)向變化時(shí)，主動(dòng)偏航系統(tǒng)中的偏航電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)偏航齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪帶動(dòng)機(jī)頭旋轉(zhuǎn)，完成風(fēng)機(jī)的對(duì)風(fēng)工作。目前這種偏航系統(tǒng)存在一些問題，如零部件多而重、結(jié)構(gòu)復(fù)雜；需要定期更換潤滑油和潤滑脂，維護(hù)頻繁；多電機(jī)驅(qū)動(dòng)、占用空間大；在偏航過程中，機(jī)頭承受的較大偏心力矩會(huì)產(chǎn)生塔身側(cè)彎和槳葉震顫等。
　　基于對(duì)上

2、述主動(dòng)偏航系統(tǒng)存在問題的分析，本文提出了一種問題解決方案：新型的偏航裝置——磁懸浮偏航裝置。它能夠精準(zhǔn)對(duì)風(fēng)、硬件結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、使用壽命長、驅(qū)動(dòng)能耗低、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
　　風(fēng)力機(jī)磁懸浮偏航裝置的研究內(nèi)容涉及面較廣，本文主要進(jìn)行的研究如下：
　　(1)以電磁學(xué)理論為依據(jù)，結(jié)合直線電機(jī)、盤式電機(jī)設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)出具有磁懸浮性能的盤式電機(jī)。
　　(2)對(duì)所設(shè)計(jì)的盤式電機(jī)模型進(jìn)行有限元電磁場分析，進(jìn)一步明確模型電磁場分布

3、情況。
　　(3)建立了懸浮系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，給出懸浮力、勵(lì)磁電流、懸浮氣隙之間的關(guān)系，導(dǎo)出以電流作為控制輸入變量的狀態(tài)空間方程，提出懸浮系統(tǒng)的控制策略和算法，并采用Matlab對(duì)其進(jìn)行了仿真分析。
　　(4)設(shè)計(jì)制作了以DSP F2812為主控芯片、以IGBT器件構(gòu)成兩象限D(zhuǎn)C-DC斬波器的懸浮控制器，設(shè)計(jì)制作了氣隙信號(hào)處理電路及大功率IGBT驅(qū)動(dòng)電路。給出了具體的軟件設(shè)計(jì)流程圖，對(duì)軟件中的IIR濾波子程序、PID子程序