關(guān)于磁懸浮電機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)(編輯修改稿)
2024-07-13 03:47 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ν是風(fēng)速。由貝茨理論可以得到葉片上所能獲得的最大功率:(2)式中:Cp是貝茨功率系數(shù)，Cp=0．593。由式(1)和式(2)可見，為提高風(fēng)能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)換效率，可以通過增加葉片的掃風(fēng)面積和葉片優(yōu)化設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)。這需解決3個(gè)問題:①提高葉尖速比；②葉片材料的選擇；③葉片結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。a 葉尖速比是用來表述風(fēng)電機(jī)特性的一個(gè)重要的參數(shù)，用λ來表示: (3)式中:V是葉片尖端線速度；ν是風(fēng)速；n是風(fēng)輪轉(zhuǎn)速；Ｒ是風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)半徑。由式(3)可知，同風(fēng)速下的葉尖速比越大，葉片轉(zhuǎn)速越快。現(xiàn)代的風(fēng)力發(fā)電機(jī)常用的是2枚到3枚葉片，理想情況下，由風(fēng)機(jī)葉片數(shù)與λ的匹配關(guān)系知，λ在5～8的范圍變化。b 根據(jù)風(fēng)輪葉片材料的發(fā)展史，葉片可以分為木制葉片、鋁合金等弦長葉片、鋼制葉片、玻璃鋼葉片。由于木制葉片不易制造成扭曲狀，且存在木材強(qiáng)度低等諸多問題，限制了其在風(fēng)力發(fā)電機(jī)中的應(yīng)用和發(fā)展。為滿足扭曲葉片的要求并減輕葉片重量，隨后，出現(xiàn)了鋼梁玻璃纖維、鋁合金和玻璃鋼制成的葉片。在選擇葉片材料時(shí)，通常選用葉片強(qiáng)度、剛度滿足要求，又具備較好的氣動(dòng)性能的玻璃鋼復(fù)合材料。因此，材料的選擇將直接影響著風(fēng)輪葉片捕獲風(fēng)能的能力。c 葉片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括剖面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、鋪層設(shè)計(jì)和根端設(shè)計(jì)三個(gè)方面的內(nèi)容。當(dāng)采用玻璃鋼材料來制造風(fēng)輪葉片時(shí)，材料的強(qiáng)度、彈性模量的差異以及工藝的多樣性是重要的注意事項(xiàng)。例如，和空腹金屬材料的葉片相比較，雖然玻璃鋼材料的彈性模量較低，但其強(qiáng)度比金屬材料高，完全可以在不改變外形尺寸的情況下，代替金屬材料。但是，玻璃鋼材料的葉片卻難以達(dá)到金屬材料同等的剛度，而此時(shí)，盲目地增加葉片厚度，必然會(huì)影響到葉片的氣動(dòng)性能。綜上所述，選用玻璃鋼材料制作葉片時(shí)，總是希望制作較厚的葉型，并采用空腹的結(jié)構(gòu)。鋪層設(shè)計(jì)主要是確定纖維量和纖維方向。合理地安排鋪層的方向、角度和比例，可以保證葉片氣動(dòng)載荷和所受離心力的滿足要求；根端設(shè)計(jì)主要考慮到葉根是葉片和輪轂的緊密連接處，并且葉片的斷裂也往往發(fā)生在葉根上。葉根根據(jù)各葉片的使用情況、風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)、尺寸及功率來設(shè)計(jì)，其安全系數(shù)要比葉片本身要大一些，一般大1．5～2倍。此外，可以借助三維建模軟件Pro/E對(duì)葉片進(jìn)行三維實(shí)體建模，并利用Ansys仿真軟件對(duì)葉片進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析。 在空調(diào)中的應(yīng)用隨著科技的不斷進(jìn)步與發(fā)展，磁懸浮軸承性能在不斷地提升，同時(shí)受電子元件的集成化也促使其成本逐年降低。雖然國內(nèi)外經(jīng)過多年的探索，磁懸浮產(chǎn)品在不少領(lǐng)域成功地應(yīng)用，但是該項(xiàng)技術(shù)領(lǐng)域仍然存在很多難題，如控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)以及材料轉(zhuǎn)子軸系動(dòng)力特性問題等。為了更有效地改進(jìn)控制方法和策略需要在深人研究控制系統(tǒng)的同時(shí)，著重研究轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性，從而達(dá)到對(duì)復(fù)雜轉(zhuǎn)子的理想控制。目前空調(diào)風(fēng)機(jī)多采用機(jī)械軸承，風(fēng)機(jī)主軸與軸承之間
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