垂直軸風力發電機組結構概述

　　摘　要：本文介紹了垂直軸風力發電機的分類和結構型式，從支持翼的結構連接方式上分析了其優缺點。并提出了一種可變攻角垂直軸風力發電機的實現方法。
　　1. 引言
　　垂直軸風力發電機具有不需要對風向、噪音小、運行安全可靠、外型美觀和維護簡單等優點，近年來越來越多地應用于城市中心區域的公共照明、居民家庭、廣告牌、大樓用電、高速公路全程監控系統、游船、漁船、鄉村電站等領域。
　　垂直軸風力發電機可分為兩個主要類別，一類是利用空氣動力的阻力作功，典型的結構是薩布紐斯型風力發電機(有時也稱為S型風力發電機)（圖1-1）。它通常由兩枚軸線錯開的半圓柱形葉片組成，也有用三～四枚的，這種風力發電機往往上下重疊多層。其優點是啟動轉矩較大，缺點是由于圍繞著風輪產生不對稱氣流，從而對它產生側向推力。而且阻力型風力發電機效率都比較低，最大理論風能利用率為0.16，實際風力發電機效率還要低于該數值，因此較難以商業化。
　　另一類是利用翼型的升力作功，葉片具翼型剖面，空氣繞葉片流動產生的合力形成轉矩。最典型的是達（Darrieus）型風力發電機（圖1-2）和H 型垂直軸風力發電機。