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目录
摘要（中文）…………………………………………………………………………Ⅰ
（英文）…………………………………………………………………………Ⅱ
第一章概述 …………………………………………………………………………1
1.1课题研究的目的和意义 …………………………………………………………………1
1.2 课题的研究现状及已有成果 ……………………………………………………………2
1.3本课题的研究内容 ………………………………………………………………………4
第二章 风能资源 ……………………………………………………………………6
2.1风的重要性 ………………………………………………………………………………6
2.2风能的特点和限制性 ……………………………………………………………………6
2.3我国风能资源区划 ………………………………………………………………………9
2.4什么样的风能对人类有用………………………………………………………………10
第三章 风力发电机组的设计方案确定 …………………………………………11
3.1风力发电机的结构………………………………………………………………………11
3.2风力发电机的分类………………………………………………………………………12
第四章 垂直轴风力发电机组部分零部件的设计 ………………………………17
4.1风力机的基本原理………………………………………………………………………17
4.2小型风力发电机部分零部件的设计……………………………………………………18
第五章 垂直轴风力发电机正常工作的条件 ……………………………………30
5.1垂直轴风力发电机的调速………………………………………………………………30
5.2垂直轴风力发电机的启动………………………………………………………………30
5.3垂直轴风力发电机制动器的设计………………………………………………………30
5.4 小型风力发电系统中配置的蓄电池……………………………………………………30
5.5发电机系统中的防雷击设施……………………………………………………………31
结束语 ………………………………………………………………………………32
参考文献 ……………………………………………………………………………33
结束语
根据导师布置的课题，本文对小型风力发电机部分零部件的设计进行了研究和探讨，针对垂直轴小型风力发电机的叶片、轴毂、支撑架、变向器等重要部件的结构进行了研究。其主要内容如下：
1、 根据现有理论和条件要求设计出了合适的叶片，并利用Solidworks软件建立叶片的三维模型，叶片是设计的重点也是难点，它直接影响所设计的小型风力发电机的工作效率。
2、 根据设计需求，设计出了轴毂、支撑架等零部件，并利用Solidworks软件建立了三维模型。
3、 根据设计需求，设计出了变向器装置，并合理地选择了轴承、键等配套零部件。
待解决的问题:
由于个人时间和知识水平的限制，虽然通过努力完成了上述内容的研究，但对于垂直轴小型风力发电机尚有以下3个问题需要进一步研究：
1、叶片三维模型的气动特性模拟与仿真。目前国内外对气动特性的模拟与仿真主要集中在二维叶素的研究上，针对三维模型特别是旋转的叶轮模型的气动特性模拟与仿真却留有很大空白，在技术和方法上的研究有很大的提升空间。
2、叶片气动实验研究。主要利用风洞实验等空气动力学研究的常用方法对叶片在实际运行情况下的各项特性进行研究，如流场情况、风轮的启动情况、高风速下的失速特性、噪音大小等，这些指标的好坏将能够全方位反映叶片的设计制造水平。
3、小型风力发电机的手动制动系统。虽然小型风力发电机有单片机控制的制动系统，可以不设计手动刹车系统，但为了维修方便，最好设计出相应的手动刹车系统。
展望：
随着石油、煤炭等化石能源的日益枯竭及越来越严重的环境污染问题，21世纪必将是风能快速发展的世纪，风力发电技术也必将得到快速提高，因此对于小型风力发电机来说充满着机遇与挑战，性能优越的风力发电机将越来越广泛的应用到人们的日常生活中，因此对垂直轴小型风力发电机的研究有着非常重要的现实意义，对此作以下展望:
(1) 垂直轴小型风力发电机的研究将继续向着提高风能转换效率的方向发展，也将继续向着轻质高强的方向发展，碳纤维将越来越多的使用到小型发电机叶片的制造中来。
(2)计算机技术，特别是有限元技术将会更多的用到风力发电机的设计与制造及分析中来，其中将会出现风力发电机叶片设计制造与分析的专门软件，风力发电机的设计将更加专门化和商业化。
