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随着世界经济的快速发展和全球人口的急剧膨胀,世界各国均把可再生能源的开发和利用作为满足现实能源需求和解决未来能源问题的重要战略措施,风能发电可以减少化石能源的消耗,对保护环境、维护生态平衡和改善能源结构都具有重要的意义,常规风力发电机机组存在的主要问题是起动风速高,风能利用率低,其根源在于现行的风电机组的转子支撑方式均采用机械轴承,存在严重的机械摩擦和磨损,磁悬浮风机的定、转子之间不存在机械摩擦,具有无接触、无磨损及寿命长等诸多优点,因此小型磁悬浮风力发电机的研制,可以更加充分地利用我国的低风速资源,减少化石能源的消耗,减少温室气体的排放,有力地推动我国风电事业和环境保护事业的发展。 对风力发电机及其分类进行了简要介绍,建立了风力发电机转子系统的力学模型,根据力学模型,分析了风力发电机转子系统所受到的静态和动态载荷,确定了前径向磁轴承和后轴向.径向磁轴承所需提供承载力的大小,在此基础上确定了磁悬浮风力发电机的转子结构。 通过对磁悬浮支撑类型的对比,确定风力发电机采用混合磁悬浮支撑,并确定了转子系统的总体布置方案,对混合磁悬浮轴承的结构形式进行了分析,确定了辅助轴承的选取。同时介绍了电磁场基本理论,描述了混合磁悬浮轴承的常用材料,介绍了混合磁悬浮轴承的参数设计与优化方法。 根据已知参数与设计目标,对混合径向磁悬浮轴承和混合轴向.径向磁悬浮轴承的磁场总磁通量、转子铁芯、径向定子磁极、定子磁轭、永磁体的具体参数进行了计算,并以最小体积为优化目标,对设计参数进行了优化,最后得出了混合径向磁悬浮轴承各部分的计算数值。