小型家用风力发电机毕业设计
小型家用风力发电系统的设计
毕业设计（论文）题目小型家用风力发电系统的设计姓名学号所在学院专业班级指导教师日期年月日原创性明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授书本学位论文作者完全了解学院有关保管、使用学位论文的规定，同意学院保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权省级优秀学士学位论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
本学位论文属于1、保密□，在年解密后适用本授权书。
2、不保密□（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要随着环境问题和化石能源危机日益加剧，各国都在寻找新的可代替能源来解决能源危机和环境污染。
风能和太阳能一样也是取之不尽的一种可再生能源，风力发电成为现在人们利用风能的一种主要形式，小型风力发电构成的家用分布式发电系统在未来更具有利用前景。
因此对小型家用风力发电系统的研究有很多实用性和价值。
本文设计的家用风力发电系统选用单片机STC89C52为控制核心设计了系统电路，实现由蓄电池电能逆变为小型家用电器实用的24V50Hz的交流电。
对风力发电原理及逆变的必要性做了重点介绍，分析了设计的电路各个模块工作原理，给出了系统的原理图和软件设计流程图。
设计的家用发电系统经济成低、实用性强。
关键词：风力发电，单片机，蓄电池，逆变AbstractAs environmental issues and fossil energy crises intensify, countries are looking for new alternative energy sources to address energy crises and environmental pollution. Wind energy is just as inexhaustible as renewable energy. Wind power has become a major form of wind energy utilization. The home distributed power generation system consisting of small wind power generation has more prospects in the future. Therefore, research on small household wind power generation systems has many practicalities and values.The household wind power system designed in this paper selects the single-chip STC89C52 to design the system circuit for the control core, and realizes the 24V50Hz AC which is practically used by the battery power inverter for small household appliances. The principle of wind power generation and the necessity of inverter are introduced. The working principle of each module of the designed circuit is analyzed. The schematic diagram of the system and the flow chart of software design are given. The designed household power generation system is economically low and practical.Key Words: Wind Power, Single Chip, Battery,Inverter目录1 绪论 (1)1.1 课题研究背景 (1)1.2 课题的目的和意义 (1)1.3 国内外研究现状 (2)1.4 主要研究的内容 (2)2 风力发电系统设计要求及原理分析 (4)2.1 系统设计的目标 (4)2.2 风力发电原理 (4)2.3 风力发电系统结构及组成 (4)2.4 逆变电路设计原理 (5)2.5 本章小结 (6)3 风力发电系统逆变器方案与硬件设计 (7)3.1 风力发电系统的总体方案设计 (7)3.2 逆变器的设计 (7)3.3 逆变控制单片机选择 (8)3.4 电源模块 (10)3.5 SPWM产生电路 (10)3.6 MOSFET驱动电路 (11)3.7 本章小结 (11)4 逆变器仿真与调试分析 (12)4.1 仿真模型建立 (12)4.2 仿真结果分析 (13)4.3 系统实验测试分析 (14)4.5 本章小结 (16)5 总结与展望 (17)致谢 (18)参考文献 (19)1 绪论1.1 课题研究背景能源是发展国民经济和提高人民生活的重要物质基础，是经济发展的“火车头”，能源已成为制约国民经济发展的重要因素。
小型风力发电机控制器设计(毕业设计)
1 引言1．1本课题的意义1.1.1 风力发电的意义随着现代工业的发展和社会的进步，人们对供电持续性和供电量的要求也越来越高。
而煤炭、石油的日趋减少，开发新能源成为当今社会最热门的话题之一。
风能作为一种自然资源，它有取之不尽、清洁无污染等优点，所以被人们称为“绿色资源”受到青睐[1]。
利用可再生能源可以节约能源和保护环境，而风力发电与其它再生能源相比，更具竞争潜力，因而发展迅速。
我国幅员辽阔，居民分布东多西少。
考虑到生活在边远地区的农、牧民以及沿海地区岛屿上的渔民、边、海防哨所、通讯塔站及微波中继站等居民的用电特点，用常规电网覆盖他们十分困难，而且也很不经济。
因此在我国的许多边远地区，电力短缺造成经济，文化与教育的严重落后。
但由于这些地区一般风力资源比较丰富，因此在这些地区大力推广小型风力发电机系统的应用也将是一种比较理想的策略[2]。
1.1.2 目前户用小型风力发电存在的问题风力发电是涉及电机、电力电子、电化学、机械、空气动力学、计算机、自动控制、气象等多种学科的综合课题，大型风力发电机组发出的电能直接并到电网上，向电网馈电；小型风力发电机一般将风力发电机组发出的电能用除能设备储存起来(一般用蓄电池)，需要时再提供给负载(可直流供电，亦可用逆变器变换为交流供给用户)。
常见的独立运行小型风力发电系统框图如图1.1所示[3]。
由于风能的随机性和不稳定性以及负载的随时变化使得现有小型风电系统仍然存在不少问题。
1、效率较低，现有系统一般采用发电机输出直接对蓄电池进行充电，并没有对风电转换环节进行控制，使得风能利用系数比较低，一般在0.3左右。
据贝茨理论风能利用系数的极限值为0.593，如果控制风力机总是以最佳叶尖速比运行，年发电量可以提20%～30%。
2、蓄电池的工作状态不尽合理，使得其寿命短暂，一般两三年就得更换，增加了整机维护成本，不合理使用主要是充电方式与蓄电池可接受特性相距甚远。
电池使用寿命短，则会使得度电成本居高不下，从而使小型风力发电系统难于推广应用。
小型家用风力发电机毕业设计
小型家用风力发电机毕业设计1000字一、设计内容本次设计的目的是设计一台小型家用风力发电机，能够在一个家庭中使用。
此发电机可产生电流，将电力储存到电池中，通过逆变器将直流电转为交流电供应家庭用电。
设计将包括以下内容：1. 选择合适的风轮尺寸和型号。
2. 选出合适的发电机和电路。
3. 逆变器的设计与制作。
4. 发电机和逆变器的控制系统。
5. 外壳的设计和制造。
二、设计原理风力发电机是利用风能产生的机械能转变为电能的装置。
当环境中的风吹在旋转的叶片上时，通过叶轮将机械能传递给发电机。
发电机会将机械能转化为电能并储存在电池中，其后逆变器会将直流电变为交流电以供应各项家庭电力需求。
三、设计细节1. 风轮：通过大气压力的力量，使叶片旋转，最终达到发电目的。
在此设计中，我们选择了一种直径为0.9米，叶片数为三的风轮。
2. 发电机：发电机是小型家用风力发电机的核心。
在此设计中，采用了一台带有稳定器的直流发电机。
发电机输出电流的功率为250W。
3. 逆变器：逆变器可以将直流电转换为交流电，以供应家庭用电。
我们选择了一台可以将12伏直流电转换为220伏交流电的逆变器。
4. 控制系统：我们需要对风力发电机进行控制。
控制系统是根据风速来控制发电机的转速，将飞轮的转速保持在一个稳定范围内。
5. 外壳：外壳是保护小型家用风力发电机内部设备的一个重要部分。
我们选择了一种轻质的、具有良好透气性的材料来制作外壳。
四、设计结果这款小型家用风力发电机的核心部件是发电机和逆变器。
通过控制系统，可以在不同风速下保持转速的稳定。
外壳可以保护内部设备，同时也起到状觉上的美观作用。
通过此设计，我们发现小型家用风力发电机是最佳可持续能源选择之一。
它可以为家庭提供一定量的电力，同时具有环保和节能的特点。
毕业设计论文：小型风力发电机毕业设计
小型风力发电机毕业设计摘要基于开发风能资源在改善能源结构中的重要意义，本论文对风力发电机的特性作了简要的介绍，且对风力发电机的各种参数和风力机类型作了必要的说明。
在此基础上，对风力发电机的原理和结构作了细致的分析。
首先，对风力发电机的总体机械结构进行了设计，并且设计了限速控制系统。
本课题设计的是一种新型的立式垂直轴小型风力发电机，由风机叶轮、立柱、横梁、变速机构、离合装置和发电机组成。
这种发电机有体积小、噪音小、使用寿命长、价格低的特点，适合在有风能资源地区的楼房顶部，供应家庭用电，例如照明：灯泡,节能灯；家用电器:电视机、收音机、电风扇、洗衣机、电冰箱。
关键词：风力发电限速控制系统小型风力发电机AbstractExploiting wind energy resources is of great significance in improving energy structure. In the discourse，the characters of wind generator are introduced briefly，while parameters and types of wind generators are also narrated. Base on these，the theory and constitution of the wind generator are meticulously analyzed. Firstly，Has carried on the design to wind-driven generator's overall mechanism, And has designed the regulating control system. What I design is one kind of new vertical axis small wind-driven generator, by the air blower impeller, the column, the crossbeam, the gearshift mechanism, the engaging and disengaging gear and the generator is composed. This kind of generator has the volume to be small, the noise is small, the service life is long, the price low characteristic, suits in has the wind energy resources area building crown, the supply family uses electricity, For example illumination: The light bulb, conserves energy the lamp; Domestic electric appliances: Television, radio, electric fan, washer, electric refrigerator.Key words：Wind power generation, Regulating control system, Small wind-driven generator目录摘要 (I)Abstract ............................................................................................ I I 目录 (III)前言 (1)1 概述 (2)1.1 开发利用风能的动因 (2)1.1.1 经济驱动力 (2)1.1.2 环境驱动力 (3)1.1.3 社会驱动力 (3)1.1.4 技术驱动力 (4)1.2 风力发电的现状 (4)1.2.1 世界风力发电现状 (4)1.2.2 中国风力发电现状 (4)1.3 风力发电展望 (5)2 风力机理论 (7)2.1 基本公式 (7)2.1.1 风能利用系数 (7)2.1.2 风压强 (7)2.1.3 阻力式风力机的最大效率 (7)2.2 工作风速与输出功率 (8)2.2.1 风力发电机的输出效率 (8)2.2.2 工作风速与输出功率 (9)2.2.3 启动风速和额定风速的选定 (9)2.3 风能利用与气象 (12)2.3.1 风的观测对风能利用的意义 (13)2.3.2 风能利用中需要的气象调查 (13)2.4 风的观测 (13)3 风力发电机方案和结构设计 (14)3.1 小型垂直式风力发电机方案设计 (14)3.2 风叶 (15)3.3 行星齿轮加速器设计计算 (16)3.3.1 设计要求 (16)3.3.2 选加速器类型 (16)3.3.3 确定行星轮数和齿数 (17)3.3.4 压力角(α)的选择 (17)3.3.5 齿宽系数的选择 (18)3.3.6 模数选择 (18)3.3.7 预设啮合角 (18)3.3.8 太阳轮与行星轮之间的传动计算 (18)3.3.9 行星轮与内齿轮之间的传动计算 (19)3.3.10 行星排各零件转速及扭矩的计算 (20)3.3.11 行星排上各零件受力分析及计算 (20)3.3.12 行星齿轮传动的强度校核计算 (21)3.4 电磁离合器设计计算 (25)3.4.1 选型 (25)3.4.2 牙嵌式电磁离合器的动作特性 (26)3.4.3 离合器的计算转矩 (26)3.4.4 离合器的外径 (26)3.4.5 离合器牙间的压紧力 (26)3.4.6 线圈槽高度 (27)3.4.7 磁轭底部厚度 (27)总结 (28)致谢 (29)参考文献 (30)前言随着世界工业化进程的不断加快，使得能源消耗逐渐增加，全球工业有害物质的排放量与日俱增，从而造成气候异常、灾害增多、恶性疾病的多发。
机械类专业毕业设计指导与案例集锦
机械类专业毕业设计指导与案例集锦一、毕业设计指导篇。
1. 选题：这就像是找对象，得找个合适自己的。
兴趣是关键。
如果你对汽车发动机特别着迷，那就别硬着头皮去选什么纺织机械的题目。
毕竟，做自己喜欢的东西，那动力就像打了鸡血一样。
实际性也不能少。
比如说，你选个超级高大上，但是目前技术根本实现不了的题目，那就等于给自己挖了个大坑。
要考虑到学校的设备、自己的能力以及时间限制。
就像你不能想着用泥巴去造一架真飞机一样，得脚踏实地。
创新性也很重要。
导师们都喜欢有点新花样的东西。
你可以在传统的机械结构上加点新的设计思路，比如把传统的齿轮传动改成一种新型的磁悬浮传动（当然这只是个夸张的例子啦）。
2. 资料收集：这就像出门旅行前做攻略。
图书馆是个大宝库。
那些厚厚的机械类书籍就像一个个知识的宝藏，虽然可能有点灰尘扑扑的，但里面的干货可不少。
从机械原理到材料力学，都能找到你需要的基础理论知识。
网络资源也不能放过。
现在互联网这么发达，各种学术数据库、机械论坛都是好去处。
不过要注意甄别信息的真假哦。
就像在网上买东西一样，不能看着啥都信。
比如说有些论坛上的设计方案可能存在错误，你得有双火眼金睛。
向师兄师姐取经。
他们可是过来人，就像走过你要走的路的前辈。
他们能告诉你哪些导师的要求比较严格，哪些课题容易踩坑，还可能会把自己以前做毕业设计时收集的一些独家资料分享给你呢。
3. 设计过程：这是一场与机械零件的“恋爱”。
整体规划。
就像盖房子要先画蓝图一样，你得先有个毕业设计的整体框架。
从设计的目标、要实现的功能，到各个部分的模块划分，都得清清楚楚。
比如说你要设计一个自动化生产线，你得先想好从原料输入到成品输出这一整个流程是怎么运作的，每个环节需要什么样的机械装置来完成。
详细设计。
这时候就像给每个零件“梳妆打扮”了。
你要根据机械原理计算每个零件的尺寸、形状、材料等。
比如说设计一个轴，你得算出它的直径、长度，考虑用什么材料才能承受住工作时的扭矩和弯矩。
小型家用风力发电机毕业设计样本
风能作为一种清洁可再生能源越来越受到人们注重，风力发电也逐渐成为了时下朝阳产业。
本论文详细阐明了小型独立风力发电系统设计方案，对风力发电机组构造和电能变换及继电控制电路做了进一步研究。
本文提出解决方案为，风力发电机组带动单相交流发电机，然后通过AC—DC—AC变换为顾客需要原则交流电，并且考虑到风力不稳定性，在系统中并入蓄电池组，通过控制电路监控实现系统控制，保证系统在风能充分时可蓄能，在风能不充分时亦可为负载供电。
系统运营状况采用继电控制电路监控和切换。
本论文重点在于继点控制电路设计，并对各种不同风力状况下系统运营状况进行了全面而严谨分析，最后电气控制某些进行了系统仿真。
核心词：风力发电机组；整流——逆变；继电控制摘要............................................................................................................ 错误!未定义书签。
目录........................................................................................................ 错误!未定义书签。
引言........................................................................................................ 错误!未定义书签。
第一章绪论.............................................................................................. 错误!未定义书签。
1.1风力发电概述..................................................................................... 错误!未定义书签。
分布式能源小型风力发电系统的研究与设计毕业设计
分布式能源小型风力发电系统的研究与设计毕业设计下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by the editor. I hope that after you download them, they can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!分布式能源小型风力发电系统是指利用自然风资源进行发电，实现能源的分散生产和利用。
小型风力发电机的设计学士学位论文
提供全套毕业论文图纸，欢迎咨询目录第一章绪论 (1)§1.1 设计小型风力发电机的依据和意义................ (1)§1.2 国内外风力发电现状与发展趋势.................. . (2)§1.3 我国风能利用存在问题.......................................... (2)§1.4 国内风力发电前景.................................................. (3)第二章小型风力机设计制造的基本理论 (4)§2.1 小型风力机的基本概念和性能 (4)§2.1.1 风力机的分类与特点............................................. (4)§2.1.2 小型风力发电系统的结构和特性 (4)§2.1.3 小型风力发电系统的选择与选址 (6)§2.2 风力机叶片的设计与制作 (7)§2.2.1 叶片设计的空气动力学原理 (7)§2.2.2 水平轴与垂直轴叶片设计方法的理论对比....... . (8)第三章小型风力发电机的总体方案确定 (10)§3.1 总体方案设计.............................................................. ..10 §3.2 风力机基本结构 (10)§3.3 基本参数的选择与计算.............................................. ..10 §3.3.1 设计前提条件....................................................... .. (10)§3.3.2 基本参数的确定 (11)第四章主要工作部件的参数选择与计算 (13)§4.1 叶片装置设计 (13)§4.1.2 叶片外形设计....................................................... .. (13)§4.1.3计算叶片的实际安装角....................................... . (17)§4.1.4 风轮叶片在转动中受力及风轮轴受力分析.... (21)§4.2 调向装置设计 (23)§4.3 调速装置设计 (24)第五章传动系统设计与计算 (25)§5.1 传动特点 (25)§5.2 风力发电机总体及动力系统布置............................. (25)§5.3 整机传动参数设计 (25)第六章部分零件设计计算 (29)§6.1 圆柱斜齿轮传动的几何尺寸计算............................. (29)§6.1.1 选材料、热处理方法、定精度等级...................... (29)§6.1.2 按照接触强度进行初步计算................................ . (29)§6.1.3 齿根弯曲强度校核................................................ . (31)第七章轴的设计与校核. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (34)§7.1 增速器低速轴各力计算 (34)§7.2 初步确定轴的最小直径.......................................... .. (34)§7.3 轴的结构设计.......................................................... .. (34)§7.3.1 拟定轴上零件的装配方案 (34)§7.3.2 根据轴的定位要求确定轴上各段直径和长度. (35)§7.3.3 求轴上载荷及轴的校核 (36)第八章技术经济分析 (38)§8.1 生产成本概算.......................................................... .. (38)§8.2 项目未来市场分析 (39)§8.3 项目的生态效果与社会效益评价 (40)第九章结论 (41)参考文献 (43)致谢 (44)第一章绪论§1.1 设计小型风力发电机的依据和意义随着人类对生态环境的要求和能源的需求，风能的开发日益受到重视，风力发电将成为21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
风能作为一种清洁的可再生能源越来越受到人们的重视，风力发电也逐渐成为了时下的朝阳产业。
本论文详细阐明了小型独立风力发电系统的设计方案，对风力发电机组的结构和电能的变换及继电控制电路做了深入的研究。
本文提出的解决方案为，风力发电机组带动单相交流发电机，然后通过AC—DC—AC变换为用户需要的标准交流电，并且考虑到风力的不稳定性，在系统中并入蓄电池组，通过控制电路的监控实现系统的控制，保证系统在风能充足时可蓄能，在风能不充足时亦可为负载供电。
系统的运行状况采用继电控制电路监控和切换。
本论文的重点在于继点控制电路的设计，并对各种不同风力情况下系统的运行状况进行了全面而严谨的分析，最后电气控制部分进行了系统仿真。
关键词：风力发电机组；整流——逆变；继电控制摘要 (1)目录 (2)引言 (4)第一章绪论 (5)1.1风力发电概述 (5)1.1.1风力发电现状与展望 (5)1.1.2风力发电的原理和特点 (6)1.2论文系统概述 (7)第二章风力机原理及其结构 (8)2.1风力机的气动原理 (8)2.2风力机的主要部件 (8)2.3风力机的功率 (9)第三章电气设计部分 (10)3.1发电机 (10)3.1.1发电机结构、工作原理及电路图 (10)3.1.2励磁调节器的工作原理 (11)3.2整流部分 (12)3.2.1电路图和工作原理 (12)3.2.2参数选择 (15)3.3蓄电池 (16)3.3.1蓄电池的性能 (16)3.3.2充放电保护电路 (17)图3-8充放电保护电路 (17)3.3.3蓄电池组供电控制设计 (18)3.4逆变电路 (18)3.4.1逆变电路及其工作原理 (18)3.4.2 IGBT的驱动电路 (19)结论 (22)参考文献 (23)24随着世界工业化进程的不断加快，使得能源消耗逐渐增加，全球工业有害物质的排放量与日俱增，从而造成气候异常、灾害增多、恶性疾病的多发，因此，能源和环境问题成为当今世界所面临的两大重要课题。
由能源问题引发的危机以及日益突出的环境问题，使人们认识到开发清洁的可再生能源是保护生态环境和可持续发展的客观需要。
可以说，对风力发电的研究和进行这方面的毕业设计对我们从事风力发电事业的同学是有着十分重大的理论和现实意义的，也是十分有必要的第一章绪论风能是一种清洁的、储量极为丰富的可再生能源，它和存在于自然界的矿物质燃料能源，如煤、石油、天然气等不同，它不会随着其本身的转化和利用而减少，因此可以说是一种取之不尽、用之不竭的能源。
而矿物质燃料储量有限，正在日趋减少，况且其带来的严重的污染问题和温室效应正越来越困扰着人们。
因此风力发电正越来越引起人们的关注。
1.1风力发电概述1.1.1风力发电现状与展望全球风能资源极为丰富，技术上可以利用的资源总量估计约53×106亿kWh /年。
作为可再生的清洁能源，受到世界各国的高度重视。
近20年来风电技术有了巨大的进步，发展速度惊人。
而风能售价也已能为电力用户所承受：一些美国的电力公司提供给客户的风电优惠售价已达到2～2.5美分/kWh，此售价使得美国家庭有25%的电力可以通过购买风电获得。
2004年欧洲风能协会和绿色和平组织签署了《风力12——关于2020年风电达到世界电力总量的12%的蓝图》的报告，“风力12%”的蓝图展示出风力发电已经成为解决世界能源问题的不可或缺的重要力量。
按照风电目前的发展趋势，预计2008～2012年期间装机容量增长率为20%，以后到2015年期间为15%，2017～2020年期间为10%。
其推算的结果2010年风电装机1.98亿KW，风电电量0.43×104亿kWh，2020年风电装机12.45亿KW，风电电量3.05×104亿kWh，占当时世界总电消费量25.58×104亿kWh的11.9%。
世界风电发展有如下特点：（1）风电单机容量不断扩大。
风电机组的技术沿着增大单机容量、提高转换效率的方向发展。
风机的单机容量已从600KW发展到2000～5000KW,如德国在北海和易北河口已批量安装了单机5000KW的风机,丹麦已批量建设了单机容量2000～2200KW的风机。
新的风电机组叶片设计和制造广泛采用了新技术和新材料，有效地改善并提高了风力发电总体设计能力和水平。
另外,可变桨翼和双馈电机的采用,使机组更能适应风速的变化, 大大提高了效率。
最近,又发展了无齿风机等,进一步提高了安全性和效率。
（2）风电制造企业集中度较高。
目前，主要风电设备制造企业集中在欧美国家，全世的市场份额提高迅速。
（3）风电电价快速下降。
由于新技术的运用，风电的电价呈快速下降趋势，且日益接近燃煤发电的成本。
以美国为例，风电机组的造价和发电成本正逐年降低，达到可与常规发电设备不相上下的水平。
有关专家预测，世界风力发电能力每增加一倍，成本就下降15%。
中国的风能资源十分丰富。
根据全国900多个气象站的观测资料进行估计，中国陆地风能资源总储量约32.26亿KW，其中可开发的风能储量为2.53亿KW，而海上的风能储量有7.5亿KW，总计为10亿KW。
我国的风电开发起步较晚，大体分为三个阶段。
第一阶段是1986～1990年我国并网风电项目的探索和示范阶段。
其特点是项目规模小，单机容量小，最大单机200KW，总装机容量4.2千KW。
第二阶段是1991～1995年示范项目取得成效并逐步推广阶段。
共建5个风电场，安装风机131台，装机容量3.3万KW，最大单机500KW。
第三阶段是1996年后扩大建设规模阶段。
其特点是项目规模和装机容量较大，发展速度较快，平均年新增装机容量6.18万KW，最大单机容量达到1300KW。
随着风电技术的日趋成熟和电力规模的扩大，风力发电机的功率在向大型化方向发展。
风力发电这一朝阳产业必将蓬勃发展，成为将来能源供给的支柱产业！1.1.2风力发电的原理和特点风力发电是利用风能来发电，而风力发电机组是将风能转化为电能的机械。
风轮是风电机组最主要的部件，由桨叶和轮毂组成。
桨叶具有良好的动力外形，在气流的作用下能产生空气动力是风轮旋转，将风能转化为机械能，再通过齿轮箱增速驱动发电机，将机械能转化电能。
然后在依据具体要求需要，通过适当的变换将其存储为化学能或者并网或者直接为负载供电。
[3]风力发电有如下特点（1）可再生，且清洁无污染。
（2）风速随时变化，风电机组承受着十分恶劣的交变载荷。
（3）风电的不稳定性会给电网或负载带来一定的冲击影响。
风力发电的运行方式主要有两种：一类是独立运行的供电系统，即在电网未通达的地区，用小型发电机组为蓄电池充电，再通过逆变器转换为交流电向终端电器供电；另一类是作为常规电网的电源，与电网并联运行。
本论文讨论的是前者，即独立运行风电系统的解决方案。
1.2论文系统概述该独立运行的风力发电系统结构图如下1—1所示：图1-1 独立运行的风力发电系统结构图其具体运行状况为：（1）风力吹动风轮转动。
（2）风力发电机组通过连接的齿轮变速箱来提高输出端转轴的转速，该轴与发电机相连。
（3）转轴带动单相交流发电机转动，开始发电。
（此时发出的是频率和幅值都不稳定的交流电）。
（4）引出的单相交流电通过整流器变成稳定的直流电。
（5）a.若风能充足，直流电经控制电路流向逆变器，并向蓄电池充电；b.若风能不足，控制电路切换为蓄电池供电状态。
（6）直流电经逆变器变换为恒频稳定交流电。
此时即可实现为负载供电。
第二章风力机原理及其结构风力机经过多年的发展和演变，已经有很多形式，但是归纳起来，可分为两类：①水平轴风力机，风伦的旋转转轴与风向平行；②垂直轴风力机，风轮的旋转轴垂直与地面或气流方向。
本系统中采用的是水平轴风力机。
2.1风力机的气动原理风力发电机组主要利用气动升力的风轮。
气动升力是由飞行器的机翼产生的一种力，如图2--1。
图2-1气动升力图从图可以看出，机翼翼型运动的气流方向有所变化，在其上表面形成低压区，在其下表面形成高压区，产生向上的合力，并垂直于气流方向。
在产生升力的同时也产生阻力，风速也会有所下降。
升力总是推动叶片绕中心轴转动。
2.2风力机的主要部件水平轴风力机主要由风轮、塔架、对风装置、齿轮箱组成，整体结构如图2—2所示：（1）风轮：由1~3个叶片组成，这是吸收风能的主要部件。
当风轮旋转时，叶片受到离心力和气动力的作用，离心力对叶片是一个拉力，而气动力使叶片弯曲。
当风速高于风力机的设计风速时，为防止叶片损坏，需对风轮进行控制，控制风轮有三种方法：a，使风轮偏离主方向；b，改变叶片角度；利用扰流器，产生阻力，以降低风轮转速。
（2）塔架：为了让风轮能在较高的风速中运行，需要塔架把风轮支撑起来。
这时塔架需要承受两个主要的载荷：一个是风力机的重力，向下压在塔架上；另一个是阻力，使图2-2风力主要部结构图塔架向风的下游方向弯曲。
选择塔架时要必须考虑其成本，根据实际情况而定。
（3）对风装置：自然界的风向及风速一直变化，为了得到较高的风能利用率，应使风能的旋转面经常对准风向为此需要对风装置。
本论文只介绍小型风力机的对风装置，如图2—4所示，利用尾舵控制对风。
由尾翼带东水平轴旋转，是风轮总朝向风吹来的方向。
图2-4对风装置（4）齿轮箱由于风轮的转速比较低，而且风力的大小经常变化着，这又使得转速不稳定。
所以，在带动发电机之前，还必须附加一个齿轮箱，再加一个调速装置使得转速保持稳定，然后在连接到发电机上。
齿轮箱的主要作用是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机，通过齿轮副的增速作用使其得到相应的转速。
在装机是应使其与轮毂相连。
为了增加齿轮箱的制动能力，在齿轮箱的输入端或输出端设置刹车装置配合叶尖制动装置实现联合制动。
2.3 风力机的功率风的动能和风速的平方成正比，功率是力和速度的乘积，也可用于风轮功率的计算。
风力与速度平方成正比，所以风的功率与风度的三次方成正比。
如果风速增加一倍，风的功率便会增加8倍。
风轮从风中吸收的功率如下：3p P C A v ρ= (2—1)2A R π= (2—2)式中：P 为输出功率，p C 为风轮机的功率系数，ρ为空气密度，R 为风轮半径，v 为风速。
众所周知，如果接近风力机的空气全部动能都被风力机全部吸收，那么风轮后的空气就不动了，然而空气当然不能完全停止，所以风力机的效率总是小于1。
第三章电气设计部分3.1发电机在本论文讨论的独立风力发电系统中，采用的是硅整流自励单相交流发电机。
3.1.1发电机结构、工作原理及电路图本论文提出的系统采用蓄电池组为励磁功供电，并在蓄电池组合励磁绕组之间串联励磁调节器。
其电路图如图3—1所示。
发电机的定子由定子铁心和定子绕组组成，定子绕组为单相，Y型连接，放在定子铁芯内圆槽内。