Kutatás az állandó mágnes függőleges tengely szélenergia -előállításának stabilitásáról

1 、 Bevezetés
A megújuló energia iránti növekvő globális kereslet miatt a szélenergia -termelés, mint a tiszta és megújuló energiaforrások, széles körű figyelmet kapott. Közülük az állandó mágnes -függőleges tengely szélenergia -előállítása széles körű alkalmazási kilátásokat mutatott a szélenergia -termelés területén, egyedi szerkezete és működési alapelve miatt. Az állandó mágnes -függőleges tengely szélenergia -termelésének stabilitási kérdése azonban mindig is az egyik kulcsfontosságú tényező, amely korlátozza annak fejlődését. A cikk célja az állandó mágnes vertikális tengely szélenergia -előállításának stabilitásának tanulmányozása, befolyásoló tényezőinek elemzése és stratégiák javaslata a stabilitás javítására.
、 2
2.1 Strukturális jellemzők
Az állandó mágneses függőleges tengely szélturbina magszerkezete magában foglalja a szélturbinát, a tengelyt, a generátort és a tornyot. A szélturbina függőleges tengely kialakítását fogadja el, és a pengék a függőleges tengely körül forognak, amely minden irányból megragadhatja a szélerőt. A generátor állandó mágneses szinkron generátor technológiát alkalmaz, amely erős mágneses mezőt generál állandó mágnesek felhasználásával, és közvetlenül a forgórészkel való szinkronizálásban működik, anélkül, hogy elektromos gerjesztő eszközre lenne szükség. A könnyű súly, a nagy hatékonyság és a jó megbízhatóság előnyei vannak. A torony az egész eszköz súlyát viseli, és a szélturbina megfelelő magasságba helyezi a szélenergiát.
2.2 Működési elv
Az állandó mágnes -függőleges tengely szélenergia -előállítása működési alapelve az energiaátalakítás elvén alapul. A szél meghajtja a pengék forgását, és a pengéket a fő tengelyhez csatlakoztatják, ami viszont a generátor rotorját meghajtja a mágneses indukciós vonalak vágására, az indukált áram előállításához, és felismeri a szélkinetikus energia átalakítását a penge mechanikai energiává, majd a generátor elektromos energiájához. A teljes folyamat magában foglalja a folyadékmechanika, a mechanikus átvitel és az elektromágneses alapelveit.
3 、 Az állandó mágnes függőleges tengelyének szélenergia -előállításának stabilitását befolyásoló tényezők
3.1 Viszonylag alacsony energiatermelési hatékonyság
Noha az állandó mágneses függőleges tengely szélenergia-termelése előnyei vannak az alacsony szélsebesség-indítás és a komplex szélirány adaptációjának, az energiatermelés hatékonysága viszonylag alacsony, nagyobb területet és több berendezést igényel az azonos energiatermelő kapacitás eléréséhez. Ez bizonyos mértékben befolyásolta az energiatermelés stabilitását és gazdaságát.
3.2 Mechanikai stressz és fáradtság problémák
Működés közben az állandó mágneses függőleges tengelyű szélturbina pengéinek ellen kell állnia a szél és az irány folyamatosan változó, és jelentős mechanikai feszültségeket és fáradtságkárosodást eredményez a pengék és a mechanikus alkatrészek számára. Ez befolyásolhatja a generátor hosszú távú stabil működését.
3.3 Az ellenőrzési stratégiák bonyolultsága
Az állandó mágnes-függőleges tengely szélturbinák kontrollstratégiája viszonylag összetett, és a szélsebesség, a szél irányának és a generátor állapotának valós idejű megfigyelését igényli, valamint a szélturbina sebességének és irányának beállítása a vezérlő algoritmusok szerint az optimális energiatermelési teljesítmény elérése érdekében. A kontroll stratégia optimalizálásának mértéke közvetlenül befolyásolja a generátor stabilitását és működési hatékonyságát.
4 、 Stratégiák az állandó mágnes függőleges tengelyének szélenergia -előállításának javítására
4.1 Optimalizálás tervezése
Javítsa a szélfogás hatékonyságát a függőleges tengely és a forgórész alakjának és anyagának javításával; Optimalizálja a paramétereket, például a penge számát, a penge szélességét és a penge dőlésszögét, hogy javítsa az energiatermelési teljesítményét különböző szélsebességnél; Javítsa a generátor mágneses mező eloszlását és fluxussűrűségét, hogy javítsa az elektromos energia -konverziós hatékonyságot. Ezenkívül az új struktúrák, például az axiális fluxus állandó mágnesgenerátorok használata tovább javíthatja a generátor stabilitását és hatékonyságát.
4.2 Javítsa az irányítási stratégiát
Bevezetje a modern kontrollelméletet és a mesterséges intelligencia algoritmusokat, például a mély tanulás, a szélturbinák alkalmazkodóképességének és működési hatékonyságának optimalizálása érdekében; Az intelligens ellenőrzési stratégiák, például az adatközpontú prediktív karbantartás és az adaptív ellenőrzés elfogadása, hogy garanciákat biztosítson a szélturbinák hosszú távú stabil működésére.
4.3 Erősítse meg az üzemeltetési és karbantartási menedzsmentet
Létrehozzon egy átfogó működési és karbantartási menedzsment rendszert, rendszeresen ellenőrizze és karbantartja a szélturbinákat; Fejlett megfigyelési technológia elfogadása a szélturbinák valós idejű működési állapotának nyomon követésére; Fejlesszen ki sürgősségi terveket a gyors reagálás és a hibák kezelésének biztosítása érdekében váratlan helyzetek esetén.
5 、 Következtetés és kilátás
Az állandó mágneses függőleges tengely szélenergia-termelése jelentős előnyökkel jár az alacsony szélsebesség-induláskor és a komplex szélirány adaptációjában, ám viszonylag alacsony energiatermelési hatékonyság és stabilitási problémák továbbra is kulcsfontosságú tényezők, amelyek korlátozzák annak fejlődését. A tervezés optimalizálásával, az ellenőrzési stratégiák javításával, valamint a működési és karbantartási kezelés megerősítésével az állandó mágnes vertikális tengely szélenergia -előállítása stabilitása hatékonyan javítható. A jövőben a technológia folyamatos fejlődésével és innovációjával az állandó mágnes -vertikális tengely szélenergia -termelése várhatóan nagyobb szerepet játszik a tiszta energia területén, hozzájárulva a globális energiaátmenethez és a fenntartható fejlődéshez.