装置。般在增速器与发电机之间安装离合器并安装启动装置，动力由直流或交流电机供给。启动后将启功电机分离，再将增速器与发电机之间的离合器结合，实现发电机正常运转发电。单机使用的垂直轴风力发电机应备有储存电能的蓄电池，将多余电能经整流交流发电机或直接直流发电机向蓄电池充电，用以启动和无风时向用电器供电。垂直轴风力发电机制动器的设计般微型和小型风力发电机不设制动器，中大型风力发电机大部分的制功器采用液压或电磁制动器，也有备用手制动器的。为了使风力发电机结构简单重量轻，般将联轴器与制动器设计在起，并且置于增速器与发电机之间的高速轴部位，很少有布置在低速轴位置的，因为低速轴的制动力矩大。我国制功器已有标准并且有商品可供应。但我国制定制动器标准时没有考虑风力发电机，主要适合于通用机械起重机械等制动用，制动器通常既大又重。风力发电机用制动器应具有重量轻制动力矩大经久耐用制动可靠等特点。小型风力发电系统中配置的蓄电池为什么用蓄电池由于风能的间歇性和不稳定性，如果用电器直接由风力发电机来供电，会出现供电时有时无忽高忽低现象，这种电能是无法使用的。为建立个供电电压稳定能够全天候提供均衡供电的电源系统，就必须在风力发电机和用电器之间设置储能装置，把风力发电机发出的电储存起来，稳定地向用电器供电。理想的电能储存装置应当具有大的储存密度和容量储存和供电具有良好的可逆性有高的转换效率和低的转换损耗运行要便于控制和维护使用安全，无污染有良好的经济性和较长的使用寿命。现在，正在研究开发和应用的电能贮存方式有改进型铅蓄电池和新型蓄电池储能飞轮储能水位储能压缩空气储能超导线圈储能等形式。从目前小型风力发电机的实际应用看，最方便经济和有效的储能方式是采用蓄电池储能。蓄电池又称电瓶，它能够把电能转变为化学能储存起来，使用时再把化学能转变为电能，变换过程是可逆的，充电和放电过程可以重复循环反复使用，因此蓄电池又称为二次电池。现在使用的蓄电池现在使用的蓄电池，虽然从外形看有大有小，形状不，但从电解液的性质来区分，主要分为酸性蓄电池和碱性蓄电池两大类酸性蓄电池也叫铅蓄电池，它是各种二次电池中使用最多的种。由于铅的资源丰富，铅蓄电池的造价较低，因而应用非常广泛。作为风力发电系统中的储能设备，无论是酸性蓄电池还是碱性蓄电池，只有用户了解它们的性能和使用操作方法，才能延长蓄电他的使用寿命。早期的铅蓄电他的充放电循环次数只有次，使用寿命只有年。随着工艺及结构不断改进，其性能不断提高，目前充放电次数已超过次，使用寿命可达年，不过蓄电池的实际使用寿命和能否正确使用维护有很大关系。若能正确操作使用，按时维护有的铅蓄电池可使用年以上。风速频率各种速度的风出现的频繁程度。对于风力发电的风能利用而言，为了有利于风力发电机平稳运行，便于控制，希望平均风速高而风速大小变化小。风向对数公式式中高度为的风速风速为零的高度值取决于地面的平整度粗糙度和大气的稳定度，取值范围为。在开阔平坦稳定度到。风速随高度的变化从地球表面到米高空层内，空气的流动受到涡流黏滞和地面摩擦等因素的影响，风速随着高度的增加而增大。通过实验，我们常用的计算风速随高度的变化的公式有指数公式时间内运动的距离，用米秒或千米时作为计量单位。例如空气在秒钟内运动了米，那么风速就是米秒。由于风是不断变化的，通常所说的风速是指段时间内各瞬时风速的算术平均值，即平均风速。风速可由测风仪测量得地球自转公转的影响，更加剧了空气流动的力量和流动方向的多变性，使风速和风向的变化更加复杂。风的特性风作为种自然现象，有它本身的特性。通常采用风速风向风频等基本指标来表述。风速空气在单位公转季节气候的变化和昼夜温差的影响，使地表各处散热情况也各不相同，散热多的地区，靠近地表的空气受热膨胀，压力减少，形成低气压区，这时空气从高气压区向低气压区流动，这就产生了风。地形地貌的差异，太阳辐射对地球表面不均匀件加热是形成风的主要成因。太阳对地球的辐射，透过厚厚的大气层，到达地球表面，地球表面各处海洋和陆地高山岩石和平原土壤沙漠荒原和植被森林地区吸收热量不同由于地球自转如果遇上可怕的龙卷风，那将是拔树毁屋的恐怖景象，凡是见过的人无不谈风色变。总之，风有时友好有时又不近人情，来无影去无踪让人捉摸不透。大体上采用三种方式，是户用式，可独立运行，用蓄电池，直流输出或逆变交流输出单机容量为，可基本满足照明电视等家用电器的生活用电需要。其次是孤立的小居民区用，独立运行，有蓄电池直流输出或逆变交流输出，统向各家各户供电或每天为其更换蓄电池，单机容量为。这种方式也可供无电风区边防哨所气象台站雷达站电视差转台以及无电区小火车站使用。三是建立风电场，联网后输出，有的与柴油发电机组或太阳能电站联合，有稳定的输出。已有成果型风力发电机性能特点型风力发电机是低速型风机。该机具有发电效率高，结构简单，维护方便，可靠性高等待点，是大电网以外而风力资源丰富的农牧区海岛边防哨所及气象台站等较理想的小功率风力发电设备，也是迄今我国销售量最多的小型风力发电机。它可为用户的照明彩色电视机音响设备洗衣机电冰箱组合收录机航标灯等电器提供稳定可靠的电源。参见图和图。图型风力发电机图型风力发电机输出特性主要技术指标叶片型式木质芯，外表包玻璃钢风轮直径米叶片数片风能利用系数额定风速米秒额定转速分额定功率瓦最大发电量瓦调速方式偏侧并尾工作风速范围米秒发电机型式三相交流永磁式发电机直流额定电压伏伏伏控制逆变交流电压伏方波或正弦波频率赫兹储能方式安时，蓄电池只或只串联塔架型式立柱拉索式塔架风机高度米整机重量千克型风力发电机性能特点型风力发电机组属水平轴上风式变桨距调节的风力发电设备，适用的自然条件为全天候。配用不同的增速箱和发电机可以形成干瓦千瓦千瓦三种功率档次种不同用途的变型产品。机组发出的三相交流电可用来给蓄电池充电贮能给电阻器加热驱动异步电动机或输入电网。参见图图。图型风力发电机图型风力发电机输出特性主要技术指标叶片型式木质芯，外表包玻璃钢结构叶片数片风轮直径米风轮标定转速额定转速分风轮最高允许转速分启动风速米秒额定风速米秒最高安全运行风速米秒发电机型式电容励磁异步额定功率瓦额定电压交流伏机头重量塔架以上部分千克利用方式充电储能式电阻加热式驱动电动机式并网式蓄电池容量安时塔架高米整机重量千克本课题的研究内容本课题研制的小型风力发电机主要定位于它可为用户的照明彩色电视机音响设备洗衣机电冰箱组合收录机航标灯等电器提供稳定可靠的电源。总体要求是在满足功能要求的前提下，使用简单，外型明快，可靠性强，低成本。从能量转换的角度看，风力发电机组由两大部分组成。其是风力机，它的功能是将风能转换为机械能其二是发电机，它的功能是将机械能转换为电能。大型风力发电机组发出的电能直接并到电网上，向电网馈电，小型风力发电机般将风力发电机组发出的电能用储能设备储存起来般用蓄电池，需要时再提供给负载可直流供电，亦可用逆变器变换为交流供给用户，其简要的系统图如图。图风力发电机系统方框图本课题的研究内容包括进行小型风力发电机的总体功能需求分析，进行整体方案设计，力求实现机与电的完美结合和统。风力机负载电网发电机风储能设备进行机器的机械装配图设计，功能完备后，然后进行机械零件的详尽设计。根据风力发电机叶片设计理论及实际风能情况，设计出合适的风力发电机叶片，并利用三维建模软件建立叶片的三