垂直轴风力发电机的改进与调速

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垂直轴风力发电机的改进与调速

作者：杨森

来源：《农家科技》2017年第09期

摘 要：随着经济的快速发展以及煤炭、石油和天然气等非再生资源的过度消耗，环境问题和能源问题越来越受到人们的关注，促进了新能源的研究与发展。而风能这种绿色环保能源随着对新能源的日益需求逐渐进入人们的生活当中，其中主要表现在利用风力发电。 关键词：风力发电；优点；调速

风力发电机机大体上可以分为以下几个重要组成部分：中心支架、固定叶片辅助支架、风轮轮毂、叶片、齿轮变速箱等。在世界上，普遍把风力发电机分为两大类：一是水平轴风力发电机，二是垂直轴风力发电机。 一、垂直轴风力发电机的优点

1.总体性能指标高。在构造上运用了直叶片和三角形双支点设计，并且主要受力点集中于轮毂，解决了叶片脱落、断裂和叶片飞出等问题，垂直轴风力发电机的叶片按相同的角度差形成圆周，这样设计的目的可以降低对中心支架的压力；另外，齿轮箱、减速箱和传动装置等一系列的辅助设备都可放置在离地面相对近的工作平台上，减轻了风机本身的重量，一定程度上减少了风机的构造和维护成本，并且垂直轴风机可利用于建筑集成上，有利于城市建设。 2.降低噪音污染。采用了水平面旋转以及叶片应用飞机翼型原理设计，使得噪音降低到在自然环境下测量不到的程度。

3.不需要安装辅助系统。垂直轴风机和水平轴风机相比，由于垂直轴风机的叶片旋转平面平行于地面，这样使得对风能的获取可以来自各个方向，不需要像水平轴风机那样增加偏航装置来调节接受风能的方向，总体结构上变的更加的简单，一定程度上减小了风机运行产生的振动，提升了其可靠性。

4.抗风能力强。水平旋转和三角形双支点设计原理，使得它受风的压力小，可以抵抗每秒45米的台风。

5.叶片构造简单。由于垂直轴风机叶片对风能的捕获能力增强了，叶片受风力旋转时只受风机的压力以及旋转离心力对叶片的张力，所以对叶片材料的要求程度降低，选用的材料更加的通用，减少了购买叶片的成本。

6.转速范围变大。垂直轴风力发电机相比于水平轴风机，其可以达到的最大转速要比水平轴风机高的多，在强风速下的运行稳定性比水平轴风机好，最大值可以承受 60m/s 的高强度风