直驱式无定子竖轴风力发电机的初步研究

论文摘要

竖轴风力发电机主要有两种:阻力型风力机和升力型风力机。本文主要研究的是升力型竖轴风力发电机,该风力发电机采用了一种特殊机构——逆向双风轮机构,即一个风轮直接驱动发电机转子正转,另一个风轮直接驱动发电机“定子”反转。风电机组省去了齿轮箱,提高了系统的可靠性,并可以很好的降低风力机对风速的要求。由于风力机机构特殊,实现该机构需要一种低速双转子发电机。本文对低速双转子发电机进行了研究,然后是系统地讨论风轮的设计方法及其限速机构的设计方法,风轮叶片选用NACA0015翼型,最后对风力发电机系统布局进行了讨论。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的背景及其意义
• 1.2 垂直轴风力发电机国内外研究及发展动态
• 1.2.1 国内垂直轴风力发电的发展现状
• 1.2.2 国外垂直轴风力机发展最新动态
• 1.3 课题研究内容
• 第二章 基本概念及原理
• 2.1 叶片设计的空气动力学基本原理
• 2.1.1 贝兹理论
• 2.1.2 多流管模型动量理论
• 2.1.3 垂直轴达里厄风力机叶素理论
• 2.2 叶片的几何参数和空气动力学特性
• 2.2.1 翼型的几何参数和气流角
• 2.2.2 作用在运动桨叶上的气动力
• 2.3 主要垂直轴风力机基本种类及其特性
• 2.3.1 阻力型风力机
• 2.3.2 升力型风力机
• 2.4 本章小结
• 第三章 低速双转子发电机的初步研究
• 3.1 低速双转子发电机技术的实现
• 3.1.1 低速单转子发电机技术实现的可能性
• 3.1.2 低速双转子发电机的结构要求
• 3.2 低速双转子发电机技术分析与设计
• 3.2.1 低速发电机技术分析
• 3.2.2 双转子发电机的改造设计
• 3.3 本章小结
• 第四章 直驱式无定子竖轴风力机风轮设计研究
• 4.1 风力机主要特征风速及风轮参数的确定方法
• 4.1.1 风力机主要特征风速的确定
• 4.1.2 风轮设计参数的确定
• 4.2 风轮的设计及实例
• 4.2.1 风力机一些额定参数的确定
• 4.2.2 风轮参数的确定
• 4.3 风轮起动的技术实现
• 4.4 本章小结
• 第五章 直驱式无定子竖轴风力机桨距调节机构的研究
• 5.1 定桨距及变桨距调节分析
• 5.1.1 定桨距调节特点
• 5.1.2 变桨距调节特点及控制理论
• 5.2 变桨距调节设计
• 5.2.1 限速原理
• 5.2.2 离心飞锤系统变距原理
• 5.2.3 变距计算及弹簧设计
• 5.3 本章小结
• 第六章 直驱式无定子竖轴风力机整机系统布局及总体参数
• 6.1 无定子竖轴风力发电机系统方案的描述
• 6.1.1 新型风力发电机的技术方案
• 6.1.2 新型风力发电机的总体方案
• 6.2 直驱式无定子竖轴风电机组系统布局
• 6.2.1 无定子竖轴风力机叶轮布局
• 6.2.2 传力路线布局
• 6.2.3 塔架系统承力布局
• 6.3 风力机组的基本参数
• 6.4 绘制标有基本尺寸的三视图
• 6.5 该新型风力发电机与现有风力发电机的比较
• 6.6 本章小结
• 第七章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况