直驅式風力發電機主軸混合磁懸浮軸承基礎理論研究

《直驅式風力發電機主軸混合磁懸浮軸承基礎理論研究》是依託武漢理工大學，由胡業發擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：直驅式風力發電機主軸混合磁懸浮軸承基礎理論研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：胡業發
• 依託單位：武漢理工大學

項目摘要

發展風電是我國能源戰略的需要，無齒輪箱的直驅式風力發電機成為風電發展主要趨勢之一，但其主軸機械軸承的磨損會嚴重影響發電機的可靠性和使用壽命。磁懸浮軸承具有無接觸、無摩擦、無磨損、無需潤滑、壽命長等特點，用混合磁懸浮軸承作為直驅式風力發電機的主軸軸承可消除磨損，提高發電機的可靠性和使用壽命。由於發電機轉子結構尺寸大，擬採用的磁懸浮軸承氣隙大，導致常規磁懸浮軸承設計理論中磁場均勻、無漏磁等基本假設不成立，需要建立新的設計理論與方法。本項目擬通過理論與實驗相結合的方法，研究大氣隙混合磁懸浮軸承載荷特性、軸承磁場分布規律、大氣隙混合磁懸浮軸承轉子系統機電耦合動力學、磁懸浮軸承控制規律及算法，旨在建立風力發電機的大氣隙混合磁懸浮軸承轉子系統的機電耦合動力學模型，提出設計理論與方法，掌握自主智慧財產權的風電軸承核心技術，為直驅式風力發電機中混合磁懸浮軸承的套用奠定理論基礎。

結題摘要

發展風電是我國能源戰略的需要，無齒輪箱的直驅式風力發電機成為風電發展主要趨勢之一，但其主軸機械軸承的磨損會嚴重影響發電機的可靠性和使用壽命。磁懸浮軸承具有無接觸、無摩擦、無磨損、無需潤滑、壽命長等特點，用混合磁懸浮軸承作為直驅式風力發電機的主軸軸承可消除磨損，提高發電機的可靠性和使用壽命。由於發電機轉子結構尺寸大，擬採用的磁懸浮軸承氣隙大，導致常規磁懸浮軸承設計理論中磁場均勻、無漏磁等基本假設不成立，需要建立新的設計理論與方法。本項目通過理論與實驗相結合的方法，建立了風力發電機主軸載荷模型、設計並研製了大氣隙混合磁懸浮軸承實驗裝置、建立了磁場分布理論模型、建立了基於漏磁的大氣隙混合磁懸浮軸承承載力模型、找到了電磁磁場與永磁磁場的耦合規律、設計並研製了大氣隙混合磁懸浮軸承性能測試實驗裝置、建立了大氣隙混合磁懸浮軸承機電耦合動力學模型、並最終提出了直驅式風力發電機大氣隙混合磁懸浮軸承的設計理論與方法，達到了既定目標，為掌握自主智慧財產權的風電軸承核心技術，以及直驅式風力發電機中混合磁懸浮軸承的套用奠定了理論基礎。