Исследование и разработка системы управления ветроэнергетической установкой на эффекте Магнуса

Ветроэнергоустановки на эффекте Магнуса (ВЭМ) представляют альтернативный подход к генерации энергии в регионах со слишком низким или слишком высоким для традиционных лопастных установок ветровым потенциалом. Особенностью их конструкции является применение вращающихся цилиндров для создания крутящего момента на валу ветроколеса. Целью данной работы являлась разработка системы управления такой ветроэнергоустановкой. В ходе работы были решены следующие задачи: конструкция экспериментальной ВЭМ была доработана в части проектирования цилиндрической лопасти, дизайна конструкции, проектирования редуктора для получения максимального значения крутящего момента на валу; произведен синтез системы управления цилиндрическими лопастями; разработана математическая модель ВЭМ с учетом коэффициента использования энергии ветра; проведен обзор существующих решений методов управления лопастными ветроэнергоустановками; синтезирована и исследована система управления ветроэнергоустановкой на основе эффекта Магнуса с целью поиска и отслеживания точки максимальной генерации; проведен анализ возможности оценивания и сертификации полученной конструкции ВЭМ с точки зрения существующих стандартов; разработан экспериментальный стенд, позволивший провести экспериментальные исследования ветроэнергоустановки. Оценка разработанной системы управления проводилась на основе результатов моделирования, продемонстрировавших высокую точность отслеживания точки максимальной генерации при переменном ветре. Экспериментальные исследования разработанной ВЭУ продемонстрировали высокий коэффициент использования энергии ветра.