基于MATLAB的永磁同步风力发电机的研究与仿真.docxVIP

PAGE PAGE II 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u 摘 要 I Abstract II 1 绪 论 1 1.1研究背景 1 1.2研究意义 1 1.3 国内外研究现状 2 1.3.1 定子部分 2 1.3.2 永磁体部分 4 1.3.3 轴承部分 7 2风力发电系统的基本原理 9 2.1 风力发电的基本原理 9 2.2 风轮机理论 10 2.3 水平轴风力发电机结构 10 2.4 定浆距风力发电机组 11 2.5 永磁同步发电机基本原理 11 2.5.1 同步电机基础 11 2.5.2 同步电机的基本结构 12 2.5.3 同步电机的工作原理 13 3 永磁同步风力发电机调速系统的硬件设计 15 3.1 风速模型 15 3.2 风力发电机组气动性能模型 18 3.3 传动齿轮模型 20 3.4 三相同步发电机模型 21 3.5 风力发电系统整体建模 23 4 永磁同步风力发电机调速系统的软件设计 24 5 结论与展望 30 参考文献 31 致 谢 33 基于MATLAB的永磁同步风力发电机的研究与仿真 摘 要 随着工业技术的发展，制造业的规模化生产需求越来越高，稳定、快速与高效成为工业制造设备技术发展的趋势，伺服机构作为工业设备控制系统的核心，己成为控制领域的研究热点之一。无刷永磁同步风力发电机作为伺服机构的成员之一，其融合了交流伺服与永磁同步风力发电机的优点，逐步成为伺服系统的最佳控制对象。永磁同步风力发电机具有起动性能好、调速性能好、启动力矩大、调速范围广、调速平稳经济、调速方便、调速效率高等特点。本文主要介绍了风力机的基本控制要求和控制策略，并对固定桨距风力机的控制系统仿真进行了初步的研究和探讨。通过控制系统保持了风力发电机组的安全可靠运行，并实现了稳定机组输出功率和优化功率曲线的控制功能。控制系统的作用是使风力发电系统在规定的时间内不出故障或少出故障，故障后可尽快修复，使系统恢复正常运行。 本篇论文主要是通过MATLAB仿真软件，建立风力发电系统控制模型以及完整的风力发电样例系统模型，对自建风力发电系统的控制模型进行仿真分析，验证风力发电系统控制模型的有效性，并对仿真结果进行分析。 关键词：永磁同步风力发电机；风轮机；MATLAB Abstract With the development of industrial technology, the scale production demand of manufacturing industry is becoming higher and higher. Stability, speed and efficiency have become the trend of the development of industrial manufacturing equipment technology. As the core of industrial equipment control system, servo mechanism has become one of the research hotspots in the field of control. As a member of the servo mechanism, the brushless permanent magnet synchronous wind generator (BLDG) has gradually become the best control object of the servo system by combining the advantages of ac servo and permanent magnet synchronous wind generator. Permanent magnet synchronous wind generator has good starting performance and speed regulation characteristics, which is characterized by large starting torque, smooth and economical speed regulation in a wide range, easy speed control, high efficiency after speed regulation. This paper mainly introduces