영구 자석 수직 축 풍력 발전의 안정성에 대한 연구

1 、 소개
재생 에너지에 대한 전 세계 수요가 증가함에 따라 깨끗하고 재생 가능한 에너지 형태로서 풍력 발전은 광범위한 관심을 받았습니다. 그중에서도 영구 자석 세로 축 풍력 발전은 독특한 구조와 작동 원리로 인해 풍력 발전 분야에서 광범위한 응용 전망을 보여주었습니다. 그러나 영구 자석 세로 축 풍력 발전의 안정성 문제는 항상 개발을 제한하는 주요 요인 중 하나였습니다. 이 기사는 영구 자석 수직 축 풍력 발전의 안정성을 연구하고 영향 요인을 분석하며 안정성을 향상시키기위한 전략을 제안하는 것을 목표로합니다.
2 and 영구 자석 수직 축 풍력 발전의 구조적 특성 및 작동 원리
2.1 구조적 특징
영구 자석 수직 축 풍력 터빈의 핵심 구조에는 풍력 터빈, 샤프트, 발전기 및 타워가 포함됩니다. 풍력 터빈은 수직 축 설계를 채택하고 블레이드는 수직 축을 중심으로 회전하여 모든 방향에서 풍력을 포착 할 수 있습니다. 발전기는 영구 자석 동기 발전기 기술을 채택하는데, 이는 영구 자석을 사용하여 강한 자기장을 생성하고 전기 여기 장치가 필요없이 로터와 동기화하여 직접 작동합니다. 경량, 고효율 및 우수한 신뢰성의 장점이 있습니다. 타워는 전체 장치의 무게를 지니고 풍력 터빈을 적절한 높이로 배치하여 풍력 에너지를 완전히 활용합니다.
2.2 작업 원칙
영구 자석 세로 축 풍력 발전의 작동 원리는 에너지 변환의 원리에 기초합니다. 바람은 블레이드를 회전시킬 수있게하고 블레이드는 메인 샤프트에 연결되어 생성기 로터를 구동하여 자기 유도 라인을 자르고 유도 된 전류를 생성 한 다음 블레이드 기계 에너지로 전환 된 다음 발전기 전기 에너지로 변환합니다. 전체 프로세스에는 유체 역학, 기계적 전송 및 전자기의 원리가 포함됩니다.
3 st 영구 자석 수직 축 풍력 발전의 안정성에 영향을 미치는 요인
3.1 상대적으로 낮은 발전 효율
영구 자석 세로 축 풍력 발전은 낮은 풍속 스타트 업 및 복잡한 풍향 적응에서 이점을 가지고 있지만 발전 효율은 상대적으로 낮으므로 동일한 발전 용량을 달성하기 위해 더 큰 영역과 더 많은 장비가 필요합니다. 이것은 어느 정도까지 발전의 안정성과 경제에 영향을 미쳤다.
3.2 기계적 스트레스 및 피로 문제
작동하는 동안, 영구 자석 수직 축 풍력 터빈의 블레이드는 끊임없이 변화하는 바람과 방향을 견딜 수 있어야하므로 블레이드 및 기계적 구성 요소에 대한 상당한 기계적 응력과 피로 손상이 발생합니다. 이는 발전기의 장기 안정적인 작동에 영향을 줄 수 있습니다.
3.3 제어 전략의 복잡성
영구 자석 수직 축 풍력 터빈의 제어 전략은 비교적 복잡하여 풍속, 풍향 및 발전기 상태의 실시간 모니터링이 필요하며 제어 알고리즘에 따라 풍력 터빈의 속도와 방향을 조정하여 최적의 전력 생성 성능을 달성해야합니다. 제어 전략의 최적화 정도는 발전기의 안정성과 운영 효율에 직접적인 영향을 미칩니다.
4 ing 영구 자석 수직 축 풍력 발전의 안정성 향상 전략
4.1 최적화 설계
수직 축 및 로터의 모양과 재료를 개선하여 바람 캡처 효율을 향상시킵니다. 블레이드 번호, 블레이드 너비 및 블레이드 경사각과 같은 매개 변수를 최적화하여 다양한 풍속에서 발전 성능을 향상시킵니다. 전기 에너지 변환 효율을 향상시키기 위해 발전기의 자기장 분포 및 플럭스 밀도를 향상시킵니다. 또한 축 플럭스 영구 자석 발전기와 같은 새로운 구조를 사용하면 발전기의 안정성과 효율을 더욱 향상시킬 수 있습니다.
4.2 통제 전략을 향상시킵니다
풍력 터빈의 적응성 및 운영 효율성을 최적화하기 위해 딥 러닝과 같은 현대 통제 이론 및 인공 지능 알고리즘을 소개합니다. 풍력 터빈의 장기 안정적인 작동을 보장하기 위해 데이터 중심 예측 유지 보수 및 적응 제어와 같은 지능형 제어 전략을 채택합니다.
4.3 운영 및 유지 보수 관리 강화
포괄적 인 운영 및 유지 관리 시스템을 구축하고 정기적으로 풍력 터빈을 검사하고 유지합니다. 풍력 터빈의 실시간 작동 상태를 모니터링하기 위해 고급 모니터링 기술 채택; 예기치 않은 상황이 발생할 경우 결함에 대한 빠른 응답 및 처리를 보장하기위한 비상 계획을 개발하십시오.
5 pect 결론과 전망
영구 자석 세로 축 풍력 발전은 낮은 풍속 스타트 업 및 복잡한 풍향 적응에서 중요한 이점을 가지고 있지만, 상대적으로 낮은 발전 효율 및 안정성 문제는 여전히 개발을 제한하는 주요 요인입니다. 설계를 최적화하고 제어 전략을 개선하며 운영 및 유지 관리를 강화함으로써 영구 자석 수직 축 풍력 발전의 안정성을 효과적으로 향상시킬 수 있습니다. 앞으로 기술의 지속적인 발전과 혁신으로 영구 자석 수직 축 풍력 발전은 청정 에너지 분야에서 더 큰 역할을하여 글로벌 에너지 전환과 지속 가능한 개발에 기여할 것으로 예상됩니다.