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本发明公开了一种多维度磁悬浮风能捕获系统，包括俯仰绕组、位置锁定装置以及偏航绕组。机舱在俯仰绕组、位置锁定装置和偏航绕组协同作用下实现俯仰、位置锁定以及偏航。俯仰绕组由NL和NR两对称部分构成，用于悬浮机舱实现俯仰和偏航，当风向与机舱俯仰角度不为0时，绕组NL和NR产生不平衡悬浮力，位置锁定装置上电，伸缩杆随机舱悬浮被动调整，实现机舱俯仰；偏航绕组由三相对称绕组构成，用于驱动机舱在悬浮状态下偏航，当风向与机舱偏航角度不为0时，位置锁定装置和偏航绕组上电，产生偏航力矩驱动机舱偏航；位置锁定装置在俯仰和偏航完成后掉电，承担机舱稳定对风。本发明将有效提升风能捕获系统对风精度，提高风能捕获效率。

本发明公开了一种应用于大中型风电机组的主被动协同调控的磁悬浮风力偏航系统，包括机舱、偏航支撑体、俯仰调整悬架和悬浮塔架，协同完成偏航支撑体俯仰刚度提升、高频气隙波动平抑、水平位移被动调整、主动悬浮控制以及机舱偏航控制；偏航支撑体机舱底座，设置6mm厚度的铝板，产生涡流阻尼力，被动平抑轴向悬浮气隙的高频波动，采用俯仰调整悬架、永磁体以及悬浮塔基支撑提升了机舱俯仰刚度，减小主动悬浮自由度，偏航支撑体内侧永磁体与悬浮塔架外侧永磁体之间水平斥力，被动平衡水平位移；主动悬浮和偏航分别由BUCK变流、H桥变流器以及三相逆变器在主控单元DSP28035的控制下，实现机舱稳定悬浮下的主动偏航迎风和侧风保护。

本发明风力磁悬浮机舱在悬浮下偏航对风，极大降低偏航功耗，但高频风速的随机波动，极易导致风力磁悬浮偏航对风过程，机舱悬浮气隙波动大、悬浮变流器功耗高以及悬浮设备故障率高等问题，提出了含悬浮绕组和圆环状铝板的涡流阻尼系统，有效降低悬浮功耗和变流器负担，被动平抑悬浮振荡。涡流阻尼铝板设计步骤首先给出涡流阻尼力和机舱悬浮力，构建机舱悬浮动态模型；基于机舱悬浮机械能构建闭环Lyapunov函数，设计了机舱悬浮电流参考设定；以额定风速产生的机舱下压力为工况，综合考虑机舱悬浮气隙波动和悬浮功耗两性能指标，优化设计涡流铝板厚度。本发明的实施可有效提升机舱悬浮气隙性能，降低机舱悬浮变流器控制负担和悬浮功耗。