磁懸浮垂直軸風力發(fā)電機項目可行性研究報告編制提綱(文件)
【正文】 垂直軸兩種。為了避免了不同高度風力層面風力不同對葉片所造成的受力不勻，本課題采用垂直軸形式，其風輪是在水平方向上旋轉(zhuǎn)，風葉不存在上下運動（見），這個突出的優(yōu)點可以使 風輪的尺寸不必做得很大（與同 功率的水平軸方式相比）。還 能自行啟動，亦即不需要任何的啟動裝置。 3. 全磁懸浮結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的研究。只有在該形狀下才能充分發(fā)揮永磁材料的磁能積。但是 NdFeB 合金的溫度穩(wěn)定性差，抗腐蝕性不好。其抗拉強度大，機械強度大，含氧量低，抗氧化性強。 雙轉(zhuǎn)子永磁電機即使采用價格低廉的鐵氧體永磁材料，也具有與釹鐵硼永磁電機相近的運行效率和更高的功率密度，從而使電機不但效率高，而且成本低廉。 磁鐵 磁鐵 磁鐵 磁鐵 圖 3 軸向推力軸承局部示意圖 圖 4 徑向軸承局部示意圖 14 單自由度的磁懸浮我們的研發(fā)人員制作起來很容易，五自由度的電磁懸浮也不難，困難的是五自由度全永磁懸浮，國際上也沒有實現(xiàn)，今年（ 2021年） 8 月將在日本召開第十一屆磁懸 浮軸承國際會議，本公司有 2 篇論文被錄用。同時， 公司將進一步發(fā)揮自主創(chuàng)新能力的優(yōu)勢，以 “ 戰(zhàn)略性開發(fā)和適應(yīng)性開發(fā)相結(jié)合、引進技術(shù)和自主創(chuàng)新相結(jié)合、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合 ” 的方針，加大研發(fā)投入，提高公司的產(chǎn)品技術(shù)水平 。 2021 年 1 月至 2021 年 8 月，本階段通過對樣機的試驗和調(diào)試，提升樣機的性能和功能，完成產(chǎn)品的研制工作，使產(chǎn)品技術(shù)指標達到項目要求。 五、生產(chǎn)階段。 單位法人 1982 年畢業(yè)于山東大學(xué)電子工程系，獲理學(xué)學(xué)士學(xué)位，分別于1990 年， 2021 年畢業(yè)于西安交通大學(xué)獲工學(xué)碩士、工學(xué)博士學(xué)位。開展磁懸浮軸承的理論和應(yīng)用研究近 12 年，在我國第一個成功進行了磁懸浮軸承在數(shù)控磨床上的應(yīng)用試驗，取得了開創(chuàng)性的研究成果。獲得 “山東省三八紅旗手 ”， “山 東省高校巾幗建功十大標兵 ”等稱號。 。 九、經(jīng)費預(yù)算 項目新增資金來源，包括企業(yè)自 有 60 萬元 、申請各級科技三項費 120萬元， 其他資金 即接受風險投資 220 萬元 。做為 副主編，參編國家規(guī)劃教材 3 部。 2021 年 7 月至 2021 年 8 月作為訪問學(xué)者在美國 Michigan 大學(xué)和 Vigirnia 大學(xué)做研究工作。 八、主要研究人員和單位簡況及具備的條件 15 我們的創(chuàng)新點主要是研 究人員在各自 的研究領(lǐng)域的成果的集成創(chuàng)新的結(jié)晶。 2021 年 9 月至 2021 年 4 月，進行小規(guī)模推廣，根據(jù)市場反饋信息完善產(chǎn)品設(shè)計，降低成本，具備規(guī)模生產(chǎn)能力。 2021 年 8 月至 2021 年 12月，本階段確定樣機的開發(fā)方案。應(yīng)對措施是機械設(shè)計的準確以保證準磁懸浮。該電機具有兩個工作氣隙，大大提高了電機的功率密度；該電機內(nèi)外轉(zhuǎn)子 共用一定子，這一定子采用特殊的定子繞組結(jié)構(gòu)，大大縮短了電機繞組端部，而且這一繞組端部與電機的外徑無關(guān)，從而降低了電機的用銅量和電機電阻，提高了電機的運行效率；更主要的是，該電機的特殊結(jié)構(gòu)使其具有 更多、更有效方法改善電機的發(fā)電電壓波形。另外還有兩部分磁懸浮機構(gòu)，分別承擔風輪和發(fā)電機轉(zhuǎn)子所承受的徑向力，見圖 4。因此需選用 高穩(wěn)定耐腐蝕 NdFeB 合金。 磁懸浮系統(tǒng)的主體部 分采用釹鐵硼（ NdFeB）永磁材料， NdFeB 永磁是當今永磁性能最高的材料，不僅磁性最高，加工性也比 SmCo 等合金優(yōu)越，成本 也低廉。 永磁磁懸浮軸承的形狀對磁力的影響很大， 一般把空氣隙中產(chǎn)生最大磁能積的點，稱為最佳工作點。（ 2）反復(fù)實驗，以便根據(jù)風力資源情況的不同，葉片圖 2 總體結(jié)構(gòu)圖 12 可以做成尺寸不同的備用套件，同規(guī)格主機可使用不同尺寸的葉片。 風力機結(jié)構(gòu)設(shè)計采用空氣 動 力學(xué)原理 ， 三角形向量法的連接方式 ，用以大大降低風的正壓力對葉片的威脅，從而降低了葉片的造價。本課題將研制垂直軸風力發(fā)電機。 六、研究方案、技術(shù)路線、組織方式與課題分解 本課題欲借鑒國內(nèi)外最新研究成果，克服原來諸多影響風力發(fā)電力性能的因素，研制出適應(yīng)寬泛風速范圍、風電轉(zhuǎn)換效率高的風力發(fā)電機。通過采用風力發(fā)電機 /柴（汽）油聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)或風力發(fā)電機 /光電池互補系統(tǒng)供電，可以既保證全天 24 小時供電，又節(jié)約了燃料和資金，同時還減少了對環(huán)境的污染，可謂一舉三得，有
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