【正文】 算[J]. 太陽能學(xué)報(bào). 2001年第22卷第2期：P168P170.[3] 中國可再生能源學(xué)會風(fēng)能專業(yè)委員會（CWEA）. 2009年中國風(fēng)電裝機(jī)容量統(tǒng)計(jì). 2009年.[4] 宋麗莉，毛慧琴，錢光明. 熱帶氣旋對風(fēng)力發(fā)電的影響分析[J]. 太陽能學(xué)報(bào)，2006年第27卷第9期：P962P965.[5] 芮曉明，馬志勇，康傳明. 并網(wǎng)型垂直軸風(fēng)力機(jī)的基本構(gòu)成與氣動特性[J]. 太陽能學(xué)報(bào), 2007年第2期：P28P31.[6] 孫云峰. 小型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)[D]. 內(nèi)蒙古：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué), 2008年.[7] 聶珣. 基于自適應(yīng)轉(zhuǎn)速觀測器的雙饋風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)的研究[D]. 長沙：中南大學(xué), 2009年.[8] 張國銘. 論制造兆瓦級垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的合理性[J]. 風(fēng)力發(fā)電，2001年第4期：P55P61[9] 宋海輝. 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)及工程[M]. 中國水利水電出版社，2009年.[10] 王心塵. 基于Matlab_Simulink的垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 廈門：廈門大學(xué), 2008年. [11] 芮曉明，柳亦兵，馬志勇. 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010年.[12] 楊國良，高瑞斌，張純. 垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)制動及保護(hù)電路設(shè)計(jì)[J]. 電力電子技術(shù)，2009年第43卷第10期：P53P59.[13] 趙永強(qiáng)，侯紅玲，施紹寧. 蓄電池智能充電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[J]. 陜西理工學(xué)院學(xué)報(bào)，2010年第26卷第3期：P5P8.附錄 圖紙清單圖紙名稱數(shù)量大小備注總裝圖1A1用A0紙畫，A1大小打印下支撐架連接盤1A4聯(lián)軸器1A4上支撐架連接盤1A4支承軸套1A3葉片支架1A3葉片1A3箱體1A3箱蓋 1A3傳動軸1A3 注：各圖紙見檔案袋。為了防止箱體被大風(fēng)傾覆，在箱體底部用6個(gè)地腳螺栓與地面固定。 拉索的受力計(jì)算塔架的穩(wěn)定方式有很多，有拉桿式、拉索式、桁架式等，而拉索式憑借其簡單的結(jié)構(gòu)、低廉的價(jià)格及安裝簡易等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于各種塔架的固定。東莞市產(chǎn)華電機(jī)有限公司FDB1100型凸緣單板式電磁制動器是利用電磁力產(chǎn)生壓力作用于制動盤上，在制動盤表面形成摩擦力，其基本結(jié)構(gòu)如圖51所示。1．角接觸球軸承1的選用計(jì)算角接觸球軸承1的安裝位置如圖43所示。 相位角及功率因數(shù)瞬時(shí)電壓及瞬時(shí)電流由以下公式得到： （） （）其中Um為電壓最大值，Im為電流最大值，φ是瞬時(shí)電壓與瞬時(shí)電流的夾角。風(fēng)力機(jī)的翼型多種多樣，各有各的優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)用較多的有NACA翼型系列、SERI翼型系列、NREL翼型系列、RISΦ翼型系列和FFAW翼型系列等，其中NACA翼型是美國國家宇航局（NASA）的前身國家航空咨詢委員會（NACA）提出設(shè)計(jì)的翼型系列，具有低阻力系數(shù)的特點(diǎn)，適合低速運(yùn)行[11]。由于之前一般都是利用葉素理論來計(jì)算垂直軸風(fēng)力機(jī)的風(fēng)能利用率，得出的結(jié)果不如水平軸，但是根據(jù)國外最新的實(shí)驗(yàn)表明垂直軸的風(fēng)能利用率不低于40%[8]，再加上水平軸風(fēng)力機(jī)受到風(fēng)向變化的影響，而垂直軸風(fēng)力機(jī)可以在任何風(fēng)速角下工作，因此有理由相信垂直軸風(fēng)力機(jī)的利用率能夠超過水平軸。湍流強(qiáng)度由地表的粗糙度和高度決定，通常是在很短的一段時(shí)間內(nèi)計(jì)算得到的，如幾分鐘到一小時(shí)。目前我國風(fēng)能資源開發(fā)利用的重點(diǎn)區(qū)域有內(nèi)蒙古自治區(qū)、遼寧省、河北省、吉林省、甘肅省、新疆維吾爾自治區(qū)、江蘇省等，其中內(nèi)蒙古自治區(qū)技術(shù)可開發(fā)量約為50104MW，居全國之首[2]如圖12所示。1931年，蘇聯(lián)制造了一臺100KW、直徑30m的Balaclava(巴拉克拉法帽)風(fēng)力機(jī)；19世紀(jì)50年代早期，英國制造了一臺100KW、直徑24m的Andrea Enfield(安德魯恩菲)風(fēng)力機(jī)。圖21 空氣流的動能風(fēng)功率計(jì)算公式為聯(lián)立以上各式得 （）從式（）容易看出風(fēng)速對風(fēng)能的影響是最大的，因此在沿海地區(qū)設(shè)計(jì)風(fēng)力機(jī)時(shí)必須要考慮強(qiáng)臺風(fēng)對設(shè)備的影響。圖33 升力型風(fēng)力發(fā)電機(jī)圖34 阻力型風(fēng)力發(fā)電機(jī)垂直軸升力型風(fēng)力機(jī)既有垂直軸風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、維修方便等優(yōu)點(diǎn)，又和升力型風(fēng)力機(jī)一樣具有較高轉(zhuǎn)速，風(fēng)能利用率有所提高。圖39 廈門某日24小時(shí)風(fēng)速監(jiān)測圖風(fēng)力機(jī)的額定風(fēng)速按照國家標(biāo)準(zhǔn)《GBT 139812009 小型風(fēng)力機(jī)設(shè)計(jì)通用要求》：風(fēng)輪掃掠面積小于等于40m2的風(fēng)力機(jī)額定風(fēng)速Vn在6m/s～10m/s，我們將風(fēng)力機(jī)的風(fēng)速暫定為8m/s。 葉片形狀及材料葉片截面結(jié)構(gòu)為主梁蒙皮式，表面材料為鋁合金，主梁采用單向承載能力強(qiáng)的硬鋁材料，O型主梁結(jié)構(gòu)制造簡單，各向受力均衡。 傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算 傳動軸的設(shè)計(jì)主傳動軸只承受扭矩，不受彎矩，按空心主軸扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算主軸最小直徑： （）其中A為系數(shù)，按《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊單行本軸承及其連接表5119》選??；d為軸端直徑，mm；n為軸的工作轉(zhuǎn)速，r/min；P為軸傳遞的功率，kW；為空心軸的內(nèi)徑d1與外徑d的比值，α=d1/d?？讖絛外徑D軸承代號極限轉(zhuǎn)速r/min（脂潤滑）額定動負(fù)荷額定靜負(fù)荷重量25mm47mm7006C12000 軸承2參數(shù)按照軸承1校核公式（）對軸承進(jìn)行校核：軸承當(dāng)量動載荷按公式（）得：式中X、Y分別為徑向動載荷系數(shù)及軸向動載荷系數(shù)。 IHA8030光電編碼器數(shù)據(jù)電源電壓DC+5177。鉛酸蓄電池廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)，電池價(jià)格便宜，為鎘鎳蓄電池的1/6；高倍率放電性能良好，可用于引擎啟動，多用于汽車發(fā)動機(jī)的啟動；電池電壓在使用蓄電池中最高，沒有“記憶”效應(yīng)。結(jié)論本文在參照各文獻(xiàn)后做出了垂直軸風(fēng)力機(jī)的一個(gè)總體設(shè)計(jì)方案，此系統(tǒng)能夠在較小風(fēng)速下啟動發(fā)電，能夠滿足一般家庭的供電，與傳統(tǒng)水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)相比，風(fēng)能利用率更高，起動風(fēng)速低，噪音少，應(yīng)用前景廣闊。風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)涵蓋了機(jī)械領(lǐng)域、電力電子領(lǐng)域及氣象學(xué)領(lǐng)域，綜合性較強(qiáng)。 蓄電池選型沈陽松下蓄電池有限公司生產(chǎn)的LCP12100ST型蓄電池滿足我們的設(shè)計(jì)要求。工作溫度10℃～70℃啟動力矩5102Nm儲存溫度30℃～85℃轉(zhuǎn)動慣量4105kgm2工作濕度30~85%（無結(jié)霜）軸最大負(fù)荷徑向40N,軸向30N重量用光電編碼器對制動器進(jìn)行控制不僅控制精度高，而且靈活性較大，用戶可以通過簡單的修改數(shù)據(jù)就可以對制動器的觸發(fā)轉(zhuǎn)速進(jìn)行修改，這一特點(diǎn)對于不同地方不同環(huán)境下的制動非常有利。32》得：因?yàn)樗詰?yīng)該選擇X=，Y=，代入公式（）得到由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第五版）公式163》計(jì)算軸承壽命： （）式中：為溫度因數(shù)，按《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊單行本軸承表6211》選取1；為沖擊載荷因數(shù)，按