垂直轴风力发电机工作原理
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垂直轴风力发电机工作原理相关专题推荐品牌：润联牌
规格参数：2015款
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规格含量：2015款
运输说明：物流
1、垂直轴风力发电机|家用风力发电机组|批发价热门搜索:MAX-800W风光互补发电系统GH-700W风力发电机600W家用风力发电路灯风力发电机TYN-户外风机太阳能路灯10KW小型风机并网逆变器风力发电HF9.0-15KW垂直轴风力发电机【邢台润联科技开发有限公司】世界500强企业合作单位★★2014年工业品先进单位★★18届诚信服务单位★★老百姓信得过产品★★电子商务企业奖★★拨打电话请告诉我产品订货号，热线：【】2、垂直轴风力发电机|家用风力发电机组|批发价多种型号图片
型号:JX137529MAX-800W风光互补发电系统
型号:JX091258GH-700W风力发电机
型号:JX.0-15KW垂直轴风力发电机
【垂直轴风力发电机|家用风力发电机组|批发价一共有★★30★★多种型号以上只显示1-3种型号，如没有合适您的产品请咨询 河北润联机械公司】3、垂直轴风力发电机|家用风力发电机组|批发价多种型号内容型号:JX137529MAX-800W风光互补发电系统一、风光互补发电系统系统介绍
风光互补发电系统是针对通信_、微波站、边防哨所、边远牧区、无电户地区及海岛，在远离大电网，处于无电状态、人烟稀少，用电负荷低且交通不便的情况下，利用本地区充裕的风能、太阳能建设的一种经济实用性发电站二、风光互补发电系统主要应用范围
风光互补发电系统解决方案主要应用于道路照明、农业、牧业、种植、养殖业、旅游业、广告业、服务业、港口、山区、林区、铁路、石油、部队边防哨所、通讯中继站、公路和铁路信号站、地质勘探和野外考察工作站及其它用电不便地区的供电。　
风光互补发电系统主要由风力发电机、太阳能电池方阵、智能控制器、蓄电池组、多功能逆变器、电缆及支撑和辅助件等组成一个发电系统。夜间和阴雨天无阳光时由风能发电，晴天由太阳能发电，在既有风又有太阳的情况下两者同时发挥作用，实现了全天候的发电功能，比单用风机和太阳能更经济、科学、实用。三、风光互补供电系统特点完全利用风能和太阳能来互补发电，无需外界供电；免除建变电站、架设高低压线路和高低压配电系统等工程；具有昼夜互补、季节性互补特点，系统稳定可靠、性价比高；电力设施维护工作量及相应的费用开销大幅度下降；独立供电，在遇到自然灾害时不会影响到全部用户的用电；低压供电，运行安全、维护简单。
风能和太阳能都是清洁能源，随着光伏发电技术、风力发电技术的日趋成熟及实用化进程中产品的不断完善，为风光互补发电系统的推广应用奠定了基础。风光互补发电系统推动了我国节能环保事业的发展，促进资源节约型和环境友好型社会的建设。总之，相信随着设备材料成本的降低、科技的发展、政府扶持政策的推出，该清洁、绿色、环保的新能源发电系统将会得到更加广泛的应用。1、风力发电机风力发电机是将风力机的机械能转化为电能的设备。风力发电机分为直流发电机和交流发电机。1)直流发电机。电励磁直流发电机。该类发电机分自励、它励和复励三种形式，小型直流发电系统一般和蓄电池匹配使用，装置容量一般为1000 w以下。永磁直流发电机。这种发电机与电励磁式直流发电机相比结构简单，其输出电压随风速变化，需在发电机和负载间增加蓄电池和控制系统，通过调节控制系统占空比来调节输出电压。由于直流发电机构造复杂、价格昂贵，而且直流发电机带有换向器和整流子，一旦出现故障，维护十分麻烦，因此在实际应用中此类风力发电机较少采用。2)交流发电机。交流发电机分：同步发电机和异步发电机。同步发电机在同步转速时工作，同步转速是由同步发电机的极数和频率共同决定，而异步发电机则是以略高于同步发电机的转速工作。主要有无刷爪极自励发电机、整流自励交流发电机、感应发电机和永磁发电机等。目前在小型风力发电系统中主要使用三相永磁同步发电机。三相永磁同步发电机一般体积较小、效率较高、而且价格便宜。永磁同步发电机的定子结构与一般同步电机相同，转子采用永磁结构，由于没有励磁绕组，不消耗励磁功率，因而有较高的效率。另外，由于永磁同步发电机省去了换向装置和电刷，可靠性高，定子铁耗和机械损耗相对较小，使用寿命长。2、太阳能光伏电池原理光伏电池是直接将太阳能转换为电能的器件，其工作原理是：当太阳光辐射到光伏电池的表面时，光子会冲击光伏电池内部的价电子，当价电子获得大于禁带宽度eg的能量，价电子就会冲出共价键的约束从价带激发到导带，产生大量非平衡状态的电子-空穴对。被激发的电子和空穴经自由碰撞后，在光伏电池半导体中复合达到平衡。3、蓄电池蓄电池作为风光互补发电系统的储能设备，在整个发电系统中起着非常重要的作用。首先，由于自然风和光照是不稳定的，在风力、光照过剩的情况下，存储负载供电多余的电能，在风力、光照欠佳时，储能设备蓄电池可以作为负载的供电电源;其次，蓄电池具有滤波作用，能使发电系统更加平稳的输出电能给负载;另外，风力发电和光伏发电很容易受到气候、环境的影响，发出的电量在不同时刻是不同的，也有很大差别。作为它们之间的中枢，蓄电池可以将它们很好的连接起来，可以将太阳能和风能综合起来，实现二者之间的互补作用。常用蓄电池主要有铅酸蓄电池、碱性镍蓄电池和镉镍蓄电池。随着电储能技术的不断发展，产生了越来越多新的储能方式，如超导储能、超级电容储能、燃料电池等。由于造价便宜、使用简单、维修方便、原材料丰富，而且在技术上不断取得进步和完善，因此在小型风力发电及光伏发电中铅酸蓄电池已得到广泛的应用。本文设计的智能型风光互补发电系统采用铅酸蓄电池作为储能设备。4、风光互补发电系统风力资源还是太阳能资源都是不确定的，由于资源的不确定性，风力发电和太阳发电系统发出的电具有不平衡性，不能直接用来给负载供电。为了给负载提供稳定的电源，必须借助蓄电池这个中枢才能给负载提供稳定的电源，由蓄电池、太阳能电池板、风力发电机以及控制器等构成的智能型风光互补发电系统能将风能和太阳能在时间上和地域上的互补性很好的衔接起来。5、风光互补控制器风光互补控制器由主电路板和控制电路板两部分组成。主电路板主要包括不控整流器、dc/dc变换器、防反充二极管等。控制电路板中的控制芯片为pic16f877a单片机，它负责整个系统的控制工作，是控制核心部分，其外围电路包括电压、电流采样电路，功率管驱动电路，保护电路，通讯电路，辅助电源电路等。风力发电机输出的三相交流电接u、v、w，经三相不控整流器整流和电容c0稳压后给蓄电池充电。sp、sn分别为太阳能电池板的正、负极接线端子，d1为防反充二极管，其作用是防止蓄电池电压和风力发电机的整流电压对太阳能电池阵列反向灌充，确保太阳能电池的单向导电性。r0是风力发电机的卸荷电阻，当风速过高时，风力发电机输出电压大于蓄电池过充电压，单片机输出脉冲(pwm)来控制q3开通，使多余的能量被消耗在卸荷电阻上，从而保护蓄电池。二极管d2和保险丝f1是为了防止蓄电池接反，当蓄电池接反时，蓄电池通过d2与f1构成短路回路，烧毁保险丝而切断电路，从而保护控制器和蓄电池。主电路中间部分是两个输出并联的buck型dc/dc变换器，为了抑制mosfet管因过压、du/dt或者过流、di/dt产生的开关损耗，本设计的dc/dc变换器采用具有缓冲电路的buck变换器。主电路是由两个互相独立输出端并联的buck电路组成，一路是光伏发电系统主电路，一路是风力发电系统主电路。缓冲电路由于电路中存在分布电感和感性负载，当mos管关断时，将会在mos管上产生很大的浪涌电压。为了消除浪涌电压的危害，提高mos管工作可靠性和效率，常用的方法是使用缓冲电路。随着社会的发展和能源的短缺，高科技和新技术得到广泛的应用。新能源的发展和开发是人类发展的趋势。风能和太阳能必将在这个资源稀缺的年代得到大力推广和使用。我国可以在这方面努力，争取在新能源方面走在世界的前列。MAX-800W家用供电系统配置如下：风机配置：MAX系列 五叶小型风力发电机48V 800W电机类型：无刷三相永磁电机风力发电机连接类型：法兰连接太阳能电池板：36V 250W x4块铅酸蓄电池：12V 200Ahx4块风光互补控制逆变一体机：MPPT方式充电,24V 风机输入1.6W,太阳能输入1KW,逆变输出功率1000W，AC220V.具备所有的保护功能。斜拉杆：高4M，主杆用圆无缝管，主杆￠110mm3mm ，底板mm，热镀锌防锈处理打磨光滑后喷白色户外漆。电缆：3x4平方长20米，2x2.5平方长25米，2x4平方长2米。太阳能电池板支架：44角钢热镀锌喷漆 2个栏目页面:/product/1356.html风力发电来源网址:/chanpin/xx-137529.htmlMAX-800W风光互补发电系统型号:JX091258GH-700W风力发电机主机（电机+叶片+轮毂+尾翼等）宝贝包括：700W风力发电机（GH-700W）一台 建议配置：风机塔架（6米） 一个（715元）塔架规格 6米（2mx3 ; 3mx2)拉索塔架尺寸(mm) ∮48x4.5控制器 一个 （520元）500纯正逆变器
一个（550元）12V100AH蓄电池 四个 （2600元）（此链接报价不含蓄电池,逆变器，控制器，塔架等，需另外购买，请联系我们的客服）二.传输线与受电器的连接1、将蓄电池的正极和负极准确地连接到控制器（风光发电专用控制器）的接线柱（孔）的正极和负极上。太阳能电池接线柱（孔）上。2、负载线路经熔断器、开关和插头连接在控制器背面的插座上。3、风力发电机三根电流传输线连接在控制器背面的三个接线柱（孔）上。4、蓄电池一般选用铅酸蓄电池，100-300W风力发电机可选100-200AH的蓄电池，300-600W风力发电机可选用200-400AH的蓄电池，充电电压的上下限都由逆变器控制。风力发电机采用浮充制对蓄电池充电，至于浮充电电流的大小，与电池的新旧程度、放电深度、维护好坏都有关系。
5、控制器要放置于干燥、通风良好的地方，潮气和尘埃不得入内，逆变器外壳要保持接地，距蓄电池要1.5米以上，以免酸气污染损坏逆变器。6、蓄电池要按装在干燥、夏天阴凉通风、冬天保暖避风的地方，以维护其充放电容量和延长蓄电池使用寿命。【小型风力发电机介绍】一，小型风力发电机的使用条件
小型风力发电机一般应在风力资源较丰富的地区使用。即年平均风速在3m／s以上，全年3-20m／s有效风速累计时数3000h以上；全年3-20m／s平均有效风能密度lOOW／m2以上。在选择使用风力发电机时，要做到心中有数，避免盲目性，这样才能充分地利用当地的风力资源，大限度地发挥风力发电机的效率，取得较高的经济效益。应该指出的是，在风力资源丰富地区，选择风机额定设计风速与当地设计风速相吻合的风力发电机。如能做到这一点无论是从风力机的选择上，还是利用风力资源的经济意义上都有重要的意义。风洞试验证明，风轮的转换功率与风速的立方成正比，也就是说，风速对功率影响大。例如，在当地设计风速为6m／s的地区，安装一台额定设计风速为8m／s的风力发电机，结果其年额定输出功率只达到原设计输出功率的42％，也就是说，风力发电机额定输出功率较设计值降低了58%。若选用的风力发电机额定设计风速越高，那么其额定功率输出的效果就越加不理想。但也必须指出，风力发电机额定设计风速偏低，其风轮直径、电机相对要增大，整机造价相应也就加大．从制造和产品的经济意义上考虑都是不合算的。二，小型风力发电执使用的一般要求 目前，小型风力发电机都采用蓄电池贮能，家用电器的用电都由蓄电池提供。所以，用电时总的原则是，蓄电池放电后能及时由风力发电机给以补充。也就是说，蓄电池充入的电量和用电器所需消耗的电量要大致相等(一般以日计算)。下面举一例说明这一问题：某地区使用了一台风力发电机，额定风速输出功率为1OOW,假设，该地区某日相当于额定风速的风力吹刮时数连续为4h，则该风机日输出并贮存到蓄电池里的能量为400Wh。考虑到铅蓄电池的转换效率为70%，则用户用电器实际可利用的能量280Wh。如果该用户使用的电器有：(1)15W灯泡两只，使用4h，耗能为120Wh；(2)35W电视机一台，使用3h，耗能为105Wh；(3)15W收录机一台，使用4h，耗能为60Wh。以上总耗能为285Wh。
这样，用电器日总耗能比风力发电机所能提供的能量出了5Wh，也就是出现了所谓的入不付出用电；这种入不付出的用电，将会使蓄电池处在亏电的状态下工作。如果经常长时间地这么用电，将会使蓄电池严重亏电而损坏，缩短其使用寿命。上例，是假定风力发电机在额定风速状击下的用电情况，而实际上，由于风的多变性，间歇性，风既有大小的不同(风速)又有吹刮时间长短的不同(风频)。所以，在使用用电器时要做到风况好时可适当多用电，风况差时少用电。这就需要用户在使用时认真总结经验。另外，有条件的地区和用户可备一台千瓦级的柴油发电机组，当风况差的时候给蓄电池补充充电，做到蓄电池不间断地供电。三，小型风力发电机的合理配套
小型风力发电机发出的电能先经过蓄电池贮存起来，然后再由蓄电池向用电器供电。所以，必须认真科学地考虑，风力发电机功率与蓄电池容量的合理匹配和静风期贮能等问题。目前，小型风力发电机与蓄电池容量一般都是按照输入和输出相等，或输入大于输出的原则进行匹配的。即：100W风力发电机匹配120Ah蓄电池(60Ah2块)；200W风力发电机匹配120-180Ah蓄电池(60或90Ah2块)；300W风力发电机匹配240Ah蓄电(120Ah2块)；750W风力发电机匹配240Ah蓄电池(120Ah2块)；1000W风力发电机匹配360Ah蓄电池（120Ah3块）。实践证明：如果匹配的蓄电池容量不符合风力发电机发出能量的要求，将会产生下列问题：1．蓄电池容量过大时，风力发电机发出的能量不能保证及时地给蓄电池充足电，致使蓄电池经常处于亏电状态。缩短蓄电池使用寿命。另外，蓄电池容量大，价格和使用费用随之增大，给经济上也造成不必要的浪费。2．蓄电池容量过小时，会使蓄电池经常处于过充电状态。如因充足电而停止风力发电机的工作会严重影响风机工作效率。蓄电池长期过充电将会使蓄电池早期损坏，缩短使用寿命。另外，小型风力发电机的合理匹配，用电器的套配也是一项可忽视的内容。在选配用电器时也应按照蓄电池与风力发电机的匹配原则进行。即选配的用电器耗用的能量要与风力发电机输出的能量相匹配。但应指出的是，匹配指标所强调是能量，不要混淆为功率。在选用用电器时，还必须注意电压制的要求，目前，小型风力发电机配电箱上配有12V、24V和电视机专用插座，用户使用时，要针对用电器所要求的电压值选用相应的插座，电视机应专门插在电视机插座上。如果使用的是交流用电设备，则必须备置能够满足其功率要求的逆变器将蓄电池的直流电转变成电压为220V，频率为50Hz的交流电才能使用。注意：1.风力发电机连接在控制器之前必须先将蓄电池连接好。2.不按要求进行组装和安装风力发电机，如出现问题或故障，将不在保修的范围内。3.风力发电机的组装和安装应在无风无雨的天气下进行。4.试运行不要在暴风暴雨天气下进行，在和风或强风（风速5～13米/秒）状态下试机。5.风力发电机工作的自然环境是很恶劣的，经常视查、耳听、检查杆塔是否随风摇摆、拉线是否松动（可以采用望远镜视查的方法）。6.风暴前后应即时检查，发现风力发电机有问题时应徐徐放倒塔架进行检修。路灯风力发电机应由外线电工上杆检修，但必须先将风力发电机短路并有安全保护措施。7.免维护型蓄电池要保持外表清洁。8.如发生故障，请勿自行拆卸设备，及时联系公司销售部。签收：签收时要求当面验货再取走。所有运送均含保险，如破损必须有证明负责栏目页面:/product/1356.html风力发电来源网址:/chanpin/xx-91258.htmlGH-700W风力发电机型号:JX.0-15KW垂直轴风力发电机公司聚集了一批业内工作经验丰富的技术人员，可以独立设计，生产符合客户需要的产品。目前产品型号主要从150W-100KW 风力发电机组，风光互补发电机组，风光互补街灯。 目前恒风的产品出口到欧美，中东，东南亚等43个国家和地区，有着丰富的设计，生产，安装经验。 以其产品可靠的性能，稳定的质量,一流的售后服务而享誉全球。如果您想减少家庭能源开支或为您的企业提供多种能源解决方案，恒风可以帮助您实现您的可再生能源的愿望。我们确保我们的风力发电机组会为您的生活增姿添彩，同时又能提高环境效益。技术参数：HF 9-15KW风轮直径:9.0(m) 　　　　额定风速: 10(m/s) 　　　　额定功率: 15000瓦 功率: 20000瓦　　　输出电压: 380v 　　　　　　　　启动风速: 4(m/s) 　　　工作风速: 4-30(m/s) 　　　　　　安全风速: 50(m/s)塔架高: 16米(m) 　　　　　　顶部质量( 不含塔杆 ): 680千克塔架类型 / 质量: 拉索钢管/900千克输出控制系统：控制器、逆变器使用寿命: 20-25 year可带负载：空调、加油站、收费站、冰箱、洗衣机、水泵、电饭锅、彩电、照明、电风扇、栏目页面:/product/1356.html风力发电来源网址:/chanpin/xx-137540.htmlHF9.0-15KW垂直轴风力发电机联系方式:温馨提示：
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网站服务热线：2直驱式垂直轴风力发电机－升力型垂直轴风力机－鹏芃科艺
直驱式垂直轴风力发电机
Direct Drive Vertical Axis Wind Turbine
升力型垂直轴风力机转速比机快得多，与同规模差不多，所以在升力型垂直轴风力机应用很广泛。由于垂直轴风力机的特点，发电机可安装在地面，这就降低了对塔架的要求，在下面几幅图中介绍这种直驱式垂直轴风力发电机的基本结构。
发电机在地面的直驱式垂直轴风力发电机
图1是一个直驱式永磁内转子发电机模型，是，采用内转子结构，结构与类似，只是转子励磁采用永久磁体。转子旋转在定子绕组中产生电流输出。
图1--直驱式永磁内转子发电机
发电机安装在钢结构的塔架基座上，塔架基座的柱与梁还要支持塔架与风轮的重量与侧向力，见图2。
直驱式永磁内转子发电机的安装
塔架安装在塔架基座上，见图3。
图3--垂直轴风力机塔架与发电机的安装
风轮在塔架顶端，风轮轴通过传动轴连接在地面的发电机，发电机与风轮同步旋转，图4是直驱式垂直轴风力发电机效果图。
图4--发电机在下方的直驱式垂直轴风力发电机效果图
发电机在塔架上方的直驱式垂直轴风力发电机
把直驱发电机安装在塔架上部，风轮与发电机连成一体。在下面几幅图中介绍这种直驱式垂直轴风力发电机的基本结构。
发电机采用，定子由盘式铁芯与线圈组成，转子由多个永磁磁极组成。定子固定在定子托盘上，图5是装有托盘的塔架，在托盘中心上方固定有一根转轴，发电机的与风轮将安装在该轴上。
图5--垂直轴风力机塔架上部的托盘与转轴
绕上线圈的盘式定子铁芯固定在定子托盘上，见图6。
图6--装在垂直轴风力机塔架上部的定子
转子采用永久磁体作磁极，为减小电机厚度不用专门的，电机的上端盖就是转子的磁轭，磁极直接固定在端盖内下面，电机上端盖与风轮架中轴连为一体，暂且称为风轮转子，在风轮转子中轴上下端内部安装有轴承，见图7。
图7--盘式直驱发电机转子与磁极
把风轮转子安装在主轴上，风轮转子与主轴通过轴承相连接，轴承承受风轮转子的重力与径向力。转子磁极与定子铁芯有很小的间隙，风轮转子可绕主轴自由旋转，转子磁轭与定子托盘共同组成发电机外壳，见图8。
图8--盘式直驱式风力发电机剖面图
图9是安装在塔架顶上的盘式直驱风力发电机。
图9--垂直轴风力机塔架上部的直驱式风力发电机
叶片上方支架固定在风轮转子中轴上方，下方支架固定在发电机上端盖外侧边缘，支架外侧固定叶片，见图10。
图10--直驱式风力发电机剖面图
下面是安装完毕的直驱式垂直轴风力发电机外观效果图。
图11--发电机在塔架上方的直驱式垂直轴风力发电机
采用较薄的盘式多极发电机直接与风轮成为一体，较紧凑，省去长而笨重的主传动轴，而且盘式机对风的阻碍小，对气流流动影响小。对于中小型、微型垂直轴风力发电机这种结构比较适用。查看: 5980|回复: 17
垂直轴风力发电机桨叶角度调整
垂直轴机桨叶角度可以通过离心力进行调节。以下内容让我们来介绍一下垂直轴风力发电机桨叶角度调整。
如何对垂直轴风力发电机叶片攻角进行简单而有效的控制，是大家在努力解决的课题，在叶片角度可变的垂直轴风力发电机一节中，已介绍了一种离心滑块控制叶片摆动角度的风力机，这里再介绍一种采用离心力与风力直接控制叶片偏摆的垂直轴风力发电机，是本站推出的叶片攻角控制，供大家参考。
& &基本结构
风力机叶片采用直叶片，也就是所谓H型风轮。在叶片上有叶片转轴，叶片转轴位置在叶片的气动中心附近，设在气动中心前侧是基本方案（对称翼型的气动中心与压力中心均在离叶片前缘1/4叶片弦长位置），叶片转轴在叶片中弧线上（对称翼型中弧线与弦线重合），见图1。
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垂直轴风力发电机
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图1 叶片转轴在压力中心前侧
叶片通过叶片转轴安装在风轮的叶片支架上，叶片可绕轴转动，在风轮支架上有两个档杆，用来限制叶片摆动角度，见图2。
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垂直轴风力发电机
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图2 安装在风轮支架上的叶片
压力中心是风对叶片作用力的合力作用点，对称翼型在不失速状态下运行时，压力中心在离叶片前缘1/4叶片弦长位置；运行在不失速状态下的非对称翼型，在较大攻角时压力中心也在离叶片前缘1/4叶片弦长位置，在小攻角时压力中心会沿叶片弦长向后移。无论对称翼型或非对称翼型，在失速时风对叶片作用力的合力作用点也均在1/4叶片弦长之后，所以叶片在任何风向下均能随风摆动。 叶片的重心必须在叶片转轴上,由于叶片转轴在叶片弦线前部不到1/4的地方，较难做到前后平衡。可在叶片的前方固定平衡杆，平衡杆的轴线在叶片弦线的延长线上，在平衡杆上有位置可调节的平衡锤，通过调节平衡锤的位置使叶片的重心在叶片转轴上，见图3。
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垂直轴风力发电机
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图3 平衡叶片后部质量的平衡锤
把叶片的原始机械位置称为无偏摆位置，其定义是：在无风时风轮在外力作用下正向旋转时，风轮受空气阻力最小时的叶片位置为叶片无偏摆位置。
在叶片处在无偏摆位置时，在叶片朝向风轮外侧一面固定有离心摆杆，离心摆杆指向风轮外侧，其轴线通过叶片转轴与风轮转轴，离心摆杆上有位置可调节的离心锤。图4左图是该叶片控制摆动机构的顶视图，图4右图是透视图。
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垂直轴风力发电机
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图4 离心锤安装在叶片靠风轮外侧一面
叶片、平衡杆、平衡锤、离心摆杆、离心锤是固定联接在一起的机械构件，称之为控摆构件，把控摆构件安装在风轮支架上组成风轮，图5是有三个叶片的风轮。
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垂直轴风力发电机
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图5 安装有离心控摆构件的3叶片风轮
& & 工作原理
在图6与图7中将分析风轮在风力作用下旋转时叶片受控偏摆时的受力情况，图6是风叶旋转至风轮向风侧位置，图7是风叶旋转至风轮背风侧位置，图中仅显示叶片、离心锤与主要力矢。箭头W代表风力的方向，叶片正以线速度ｕ正常运行，叶片受到以升力为主的空气动力F2，力作用点为叶片的压力中心；由于风轮旋转，离心锤受到离心力F1作用，F1与F2相对于叶片转轴的矩转向相反，在两力矩作用下叶片摆向两力矩平衡的位置，该位置就是叶片随风轮旋转至该点的被控偏摆角度。下图是风叶旋转至风轮向风侧时风叶向风轮内侧偏摆的受力状态；
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垂直轴风力发电机
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图6 叶片在风轮向风侧的受力示意图
叶片同时受到风力与离心力的作用，叶片的摆动角度是风力与离心力动态平衡的位置，是实时变化的，我们把这种控制方式简称为离心控摆方式。
图7是风叶旋转至风轮背风侧时风叶向风轮外侧偏摆的受力情况。
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图7 叶片在风轮背风侧的受力示意图
叶片在绕风轮轴旋转的其他位置偏摆姿态见图8，图中选择了8个位置，并有短线显示该点的切线方向。该图的叶片运行状态约为叶尖速比1.5至2，是还未进入额定运行状态的示意图。
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图8&&叶片在各个位置的偏摆角度
下面有一个动画，演示了叶片在绕风轮主轴旋转时，叶片在不同位置的偏摆姿态，动画中O是风轮转轴，蓝色圆圈线是叶片旋转运动的轨迹。
叶片在风与离心力作用下在不同位置的偏摆姿态
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转速越高离心力越大，风叶偏摆角度越小，在较高风速时可达较高的叶尖速比。改变离心锤的质量大小或改变离心锤在离心摆杆上的位置均可调整离心力的大小，使叶片运行在较合适的状态。
在风轮支架上安装有限位挡杆，设置挡杆仅仅是限止风力机起动时的叶片摆动角度，限止范围在正负25度左右。在无风时风轮静止，叶片停在挡杆限止范围内的随机位置；起风时有的叶片被风推向挡杆限止位置，有的叶片可能在顺风位置，受风阻力不同，风轮会因阻力差旋转，风轮旋转的力矩由阻力产生，叶片对挡杆有撞击；随风轮转速的提高，离心力加大使叶片偏摆角度减小，叶片对挡杆的撞击结束，使风轮旋转的力矩由阻力转向升力产生，风速达到工作风速后，风轮工作在升力状态，叶片仅有很小角度偏摆。
& &采用单个离心锤
在正常使用时，平衡杆、平衡锤、离心摆杆、离心锤的位置调好后，一般不再更改，对于批量生产的定型产品可把平衡锤与离心锤合而为一，使结构更简单，两锤合一在力学上计算是非常简单的。图9便是只有单一摆杆与重锤的控摆构件，重锤是平衡锤与离心锤的合成体。
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图9 重锤是平衡锤与离心锤的合成体
图10是装有单一摆杆离心锤的叶片构成的风轮。
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图10 安装有单一摆杆离心控摆构件的3叶片风轮
图11是离心力直接调节叶片攻角的垂直轴风力发电机
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图11 离心力控制叶片攻角的垂直轴风力发电机
从机械性能上讲，采用离心力与风力直接调节叶片攻角的垂直轴风力发电机运动副最少、制造安装与维护简单、结构稳固。
能自起动，迅速进入正常的运行状态。
重要的是离心控摆方式改善了风力机的气动性能，由于叶片的摆动角度是风力与离心力动态平衡的位置，可以实时应对风速与负荷的突变，应对脉动风；在风速突然增加或风力机负荷突然增加（风轮转速大幅下降）时，叶片能实时调整角度避免在失速状态下工作。
离心力直接控制叶片摆动的方法适用于中小型升力型垂直轴风力发电机。
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