垂直轴风力发电机组结构概述

　　摘　要：本文介绍了垂直轴风力发电机的分类和结构型式，从支持翼的结构连接方式上分析了其优缺点。并提出了一种可变攻角垂直轴风力发电机的实现方法。
　　1. 引言
　　垂直轴风力发电机具有不需要对风向、噪音小、运行安全可靠、外型美观和维护简单等优点，近年来越来越多地应用于城市中心区域的公共照明、居民家庭、广告牌、大楼用电、高速公路全程监控系统、游船、渔船、乡村电站等领域。
　　垂直轴风力发电机可分为两个主要类别，一类是利用空气动力的阻力作功，典型的结构是萨布纽斯型风力发电机(有时也称为S型风力发电机)（图1-1）。它通常由两枚轴线错开的半圆柱形叶片组成，也有用三～四枚的，这种风力发电机往往上下重叠多层。其优点是启动转矩较大，缺点是由于围绕着风轮产生不对称气流，从而对它产生侧向推力。而且阻力型风力发电机效率都比较低，最大理论风能利用率为0.16，实际风力发电机效率还要低于该数值，因此较难以商业化。
　　另一类是利用翼型的升力作功，叶片具翼型剖面，空气绕叶片流动产生的合力形成转矩。最典型的是达（Darrieus）型风力发电机（图1-2）和H 型垂直轴风力发电机。