为了消除传统支承形式存在的机械摩擦磨损,降低起动风速,减少维护费用以及延长使用寿命。采用轴向被动磁轴承作为小型风力发电机转子系统的轴向支承结构,在介绍轴向被动磁轴承结构与工作原理基础上,采用磁荷法推导了轴向磁力数学模型,并对其主要参数进行了设计与分析,最后利用Ansoft有限元软件,对其数学模型和参数设计结果进行了验证。理论研究与实验表明,轴向被动磁轴承参数设计合理,轴向承载力满足设计要求,对研制高性能低成本小型磁悬浮风力发电机具有参考和应用价值。
自法国人Darrieus发明了达里厄风力机之后,垂直轴风力发电机因其具有结构与叶片设计简单、成本低、噪声小、无需偏航装置等优点,特别是I型和H型风力机,迅速成为水平轴风力发电机最有力的竞争者。同时,传统风力发电机又存在着较严重的机械摩擦与磨损,并且启动风速也有待于进一步降低,而由磁悬浮轴承支承的风力发电机,根本消除了机械摩擦磨损,大大降低启动风速,增加了发电量,扩大了风能资源的利用范围,有望取代传统风力发电机,成为解决未来能源危机最具前途的可再生清洁能源开发方案之一。目前,国内外对被动磁轴承的研究,可能重点放在新型结构设计、解析模型推导、力学特性分析以及具体工程应用等方面。