5kw垂直轴式风力发电机机是水平轴好还是垂直轴好

点击联系发帖人 时间：2022-10-11 02:29

5kw垂直轴式风力发电机

　　风是地球表面上的大气受到太阳辐射而引起的部份空气的流动，因而风能也是太阳能的一种表现形式。地球近地层每年风能总量约为1.3×1015W，可以利用的风能量至少为1012W，约十倍于地球上可以利用的水力能源总量。我国的年风能总储量估计为 1．6×1012W。如果世界风能的1/100用于发电，则可达世界总发电量的（8～9）％，而实际上由于风力的随机性和风速变化多端，它的利用效率较低，在风能的实际利用上仍存在很多技术困难。
　　尽管如此，风能作为再生能源，取之不尽，用之不竭，不存在燃料运输，灰渣处理和环境污染问题。由于它是自然能源，在常规能源紧张和生态环境遭受污染的时代，它的价值正在被重新认识，一些经济发达国家在70年代后期先后制定了发展规划，并投入了相当数量的开发资金。
　　我国风能的利用，已有2000多年的悠久历史，主要是用于风力提水和船舶上，但是发展很慢。50年代中期开始研制了小型现代风力提水机和发电装置。60年代，一些风力机开始投入小批量生产。70年代末，我国风能利用研究进入了一个新的发展阶段，主要是小型风力发电机和风力提水机。1982年5月我国正式成立了全国性的风能专业委员会。1985年我国成立了“全国风力机械标准化技术委员会”，该委员会制订了一系列有关风力发电机和风力提水机的相关标准。这样，“六五”、“七五”、“八五”期间在风能的利用、开发、风力发电方面有了很大的发展。90年代，我国从小型风力发电机组（国际规定10kW以下）的广泛应用走向大型风力发电机组的开发、引进、创新之路。目前我国小型风力发电机组的研究、制造已积累了相当丰富的经验，技术上已日趋成熟，形成了我国的系列型谱，并有部份出口。大型风力发电机组已建立了十几座大型风力田（如新疆达板、内蒙、山东荣城、广东汕头南澳、福建平潭等）。近年来，在国家计委主持下开展了大型风力机“先锋”工程，小型风力机“光明”工程，这将有力推动我国风力发电事业的进一步发展。

　　风能发电的原理是利用风轮将风能转变为机械能，风轮带动发电机再将机械能转变为电能。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储能设备储存起来（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），其简要的系统图如图1。

图1　风力发电机系统方框图

　　不考虑风力机械的利用系数，单位面积获得的风功率称为风能密度，并以此表征某地风能潜力的大小

推动风力机械运转的风能功率是

式中：ρ—空气质量密度（kg/m3）；
　　　v—风速(m/s)；
　　　F—风力机械叶轮扫掠的面积(m2)
　　由于实际上风力机械不可能将桨叶旋转的风能全部转变为轴的机械能，因而风轮的实际功率应为

式中：CP—风能利用系数，即风轮所接受风的动能与通过风轮扫掠面积F全部风的动能比值。
　　以水平轴风力机械为例，理论上最大风能利用系数为0．593左右，但再考虑到风速变化和桨叶空气动力损失等因素，风能利用系数能达到0．4就相当高了。
　　风能密度有直接计算和概率计算两种方法。近年来各国的风能计算中，大多采用概率计算中的韦泊尔（Weibull）分布来拟合风速频率分布方法计算风能密度。
2.3 有效风速和有效风能密度
　　风力机械要根据当地的风况确定一个风速来设计的，该风速称为“设计风速”或“额定风速”，它与“额定功率”相对应。由于风的随机性的不稳定，风力机械不可能始终在额定风速下运行。因此风力机械就有一个工作风速范围，即从切入风速到切出速度，称为工作风速，即有效风速。依此计算的风能密度称为有效风能密度。
　　根据国标GB8974-88风力机名词术语的定义：
　　起动风速风力机风轮由静止开始转动并能连续运转的最小风速；
　　切入风速风力机对额定负载开始有功率输出时的最小风速；
　　切出风速由于调节器的作用使风力机对额定负载停止功率输出的风速；
　　工作风速风力机对额定负载有功率输出的风速范围，一般为3～20m／s。
　　从定义上可以看出，低于起动风速，风力机不能运行，而高于切出风速，风力机如继续在高风速下运行，将会严重损坏风力机，甚至造成人身事故，这尤其要引起人们的重视。

由于我国地形复杂，风的地区性差异很大，有必要将我国的风能资源的大体分布列出，以便于人们了解哪些地区有开发利用风能的潜力。
　　一般风能资源的潜力和特征用有效风能密度和可利用年积累小时数两个指标表示，根据有关气象资料，我国可利用风能地区有三个，即风能丰富区、较丰富区、可利用区，列表如下：

4 风力发电机组的结构形式
　　风力机有垂直轴式和水平轴式两种，分别介绍如下：
　　风轮轴线的安装位置与水平面垂直的风力机称垂直轴风力机。常见的结构有“ S”型风轮、戴瑞斯（ Darrieus）式风轮和旋翼式风轮三种，如图2所示。戴瑞斯式风力发电机组，国内曾有人研制并安装运行，但运行时间不长就损坏了；旋翼式风力发电机组也有人研究并试运行过。从理论上讲，它可以不象水平轴风力机那样要求迎风装置，但它同样存在超过工作速度需要限速的问题。为了限速，其机构必然复杂，其结构简单的优越性就不复存在了。该风力机由于一些技术难题仍未得到解决，因此目前还没有进入实际应用阶段。

　　风轮轴线的安装位置与水平面夹角不大于15度的风力机称水平轴风力机。其风轮有双叶片式；三叶片式和多叶片式。按其迎风的方式又分为迎风式（上风式）和顺风式（下风式）。如图3所示。

　　这种风力机国内有比较成熟的技术，就其发电机的研究和生产而言其水平可以与其它国家比较。例如南京航空航天大学与该校江苏南航技术开发公司研制生产的FDS型风机，具有国际水平。
　　风力发电机组主要由风轮、传动与变速机构、发电机、塔架、迎风及限速机构组成。
　　风轮是风力机的主体，受风的作用风轮旋转，将风能转化为机械能。它包括桨毂和叶片。桨毂的作用是将叶片和变速机构（或发电机）连接起来，叶片作用是接受风能。
　　发电机是将旋转风轮的机械能转化为电能。
　　大型风力发电机大多为异步电机。
　　小型风力发电机主要是低速永磁发电机，这主要是因为小型风力发电机的风轮直接耦合在发电机轴上，省去了升速机构，这就要求发电机只有几百转／分，所以采用低速发电机。
　　（3）塔架、迎风机构和限速机构
　　大型风力发电机以前主要用三角钢制成塔架，现在则采用了大小头圆筒（象拉杆天线），每节之间用法兰盘连接，这样运输时上节放在下节里，非常方便。钢管成架后，计算机、电缆、设备全部放在钢管内，又非常实用。
　　小型风力发电机就用几节相同的圆钢管以法兰盘连接起来，它可根据地形及风况决定使用几节，然后用四根钢索固定在地面上。
　　大型风力发电机组迎风及限速机构全部采用了传感器及计算机结合的自动调节系统，按设定的技术参数自动发电，并网、限速和调节。
　　小型风力发电机的迎风机构主要靠风尾，只要风尾设计得合理，其对风性能完全可以满足技术要求。小型风机的限速方法比较多，主要是偏转机构，仰头机构，离心机构等。目前使用较多的主要是偏转机构，在风速超过工作风速时，由于侧偏的作用，风轮受力超过额定要求，会自动偏离，使之不正常迎风。如图4b所示。南京航空航天大学研制了自动变桨距的风力发电机组，在风速超过工作风速范围时，它会自动改变叶片的迎风面，以减小风力机叶片的受风面，不致使之速度上升，而风速回复到工作风速范围时它会自动恢复正常状态。该型风机曾在海岛及热带风暴多发地区运行，经受了热带强风的考验。如图4a所示。

图4　风力发电机结构图

　　（4）储能设备及逆变器
　　小型风力发电机不可能采用大型机的方法自动并网，而且使用小型风力发电机多是偏远地区。由于风速的多变，使得风力发电机的电压及频率变化，不可能直接被负载利用，这就出现了储能环节，以便从储能设备中提取能源。一般小型风力发电机使用蓄电池储能，先用整流器将发电机的交流电变成直流电向蓄电池充电，然后用逆变器将蓄电池的直流电变换成交流电，供给负载。整流器和逆变器可以做成两个装置，也可以合为一体。多年的风力发电机运行表明，风力发电机的逆变器所要着重解决的是可靠性及寿命，而不是技术性能指标。风力发电机用的逆变器所面临的负载不象一般通讯和计算机设备，它必须能保证常年不断的使用，又要承受风速、负载变化的冲击。目前小型风力发电机用逆变器虽已比较完善，但是在实际应用中仍然存在一些技术难题。

5 风力发电机存在的问题
　　大型风力发电机主要由国家计委、原机械部、电力部、航空部组织实施，它更受到风源条件的制约。小型风力发电机目前处于低潮时期，其生产厂家已从几十家降到目前的几家。除受经济发展的影响外，主要还有一个认识过程，生产厂家很少盈利。但是，由于它是清洁能源，对环境无污染，又由于我们国家地形复杂，人口又多，居住分散，对于电网涉及不到的地区，特殊行业，仍然可以补充大电网的缺陷，起到拾遗补缺的作用，可以利用小型风机风力发电机的地方主要有：
　　我们有长江等水系几条大河流，如长江航运中的拖船，一般在100-200吨，经常被搁置在江中间的锚地上，用电主要靠蓄电池。使用风力发电机对蓄电池补充充电效果很好，这方面有成功的经验。但是，由于国有运输企业的不景气，影响了市场。
　　另外，我们大小河流湖泊上的船舶数量惊人，用小型风力发电机解决它们的照明、收视电视、听广播，有很重要的意义和市场。
　　（2）森林防火高山观察站
　　据林业部防火指挥部介绍，东北约有400个观察站，西南也有几百个高山观察站，各省市都有一些森林高山防火观察站，站上的工作人员，在防火期从10月到第二年4、5月期间昼夜在站上值勤，解决他们的照明及听广播、看电视颇为费神。由于山高、道路狭窄歧岖、运输困难，又不能使用明火，使用小型风力发电机可以基本解决观察站的照明及娱乐用电。90年代初，个别观察站曾使用过小型风力发电机。由于风力发电机的某些技术问题及使用人员的素质因素，没有得到推广。
　　（3）无人值守的差转台和微波站
　　（4）东南沿海各孤立的岛屿
　　（5）围网养殖系统
　　大型风力发电机目前存在引进、吸收和国产化的问题；小型风力发电机尽管我们国家比较重视，技术比较成熟，但仍然存在安全、可靠的技术问题。这里有认识上的问题，也有生产规模的问题。一般人总认为风力发电机只要将它竖起来就可以了，实质上风力发电机的运行环境极端恶劣，它不象其它家电、自行车有间歇的时间，而是一直在户外，经受大风大雨的“洗礼”，不能有丝毫的懈怠；而且长年累月不停，因此没有维修是不可能的。尽管国家制定了标准，但是不被人们重视。所以说，定期观察和维修（一般3个月）是必要的。就其技术而言，生产廉价、简单、可靠、安全的风力发电机组仍是对生产企业的挑战。特别是风力发电机用的逆变器仍然需要更多的努力，小型风力发电机的发展虽然受到风源条件的制约，但其发展的空间仍然巨大，应该引起政府、企业家及科技人员的关注。由于目前生产的规模太小，其价格、质量都缺乏吸引力。希望有魄力和有远见的企业家介入这一事业，对经济发展和社会作出贡献。

　1　全国风力机械标准化技术委员会.风力机械标准汇编（第一辑）［S］．1989
　2　中国风能专业委员会.风能通讯，1999;3～4
　3　中国农业机械化科学研究院.中国风力机图册［M］．1983.
　4　孙左一.电力系统与新能源［M］．北京：水利电力出版社，1989.
　5　陈所宽，章燕谋，温龙.新能源发电［M］.北京：机械工业出版社,1988.
　6　江苏南航技术开发公司.关于开发小型风力发电机组的可行性论证报告［M］．1990.
　7　江苏南航技术开发公司.司达牌FDS、FDP系列风力发电机一“用户指南”［M］．1993.

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风力发电机轴磨损维修办法合集

风力发电机的工作原理比较简单，风轮在风力的作用下旋转，它把风的动能转变为风轮轴的机械能，发电机在风轮轴的带动下旋转发电。广义地说，风能也是太阳能，所以也可以说风力发电机，是一种以太阳为热源，以大气为工作介质的热能利用发电机。

某风电场风力发电机轴磨损了，初步判断应该是电腐蚀造成的，其轴承型号为：6330M/C3，电机转速1750r/min，轴承位直径φ150mm。对于该风力发电机轴磨损情况，其修复的方法有哪些呢?我们又该如何选择呢?

风力发电机的工作原理：通过叶轮将风能转变为机械转距(风轮转动惯量)，通过主轴传动链，经过齿轮箱增速到异步发电机的转速后，通过励磁变流器励磁而将发电机的定子电能并入电网。如果超过

风力发电机的主要原理是什么？

微型风力发电机正在迅速成为清洁能源发展的宠儿，风力发电机发展到今天已经有了多种形状和大小。

风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备。风力发电机一般有风轮、发电机（包括装置）、调向器（尾翼）、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。风力发电机的工作原理

一股热潮，为风力发电没有燃料问题，也不会产生辐射或空气污染。风力发电机的应用是十分广泛的，它主要分为水平轴风力发电机以及垂直轴风力发电机两类。而水平轴风力发电机科分为升力型和阻力型两类。

风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备。发电机的结构一般由机舱、转子叶片、轴心、高速轴及其机械闸、发电机、偏航装置、电子控制器、液压系统、冷却元件、塔、风速计及

的一个重要课题。风能作为可再生的、无污染的自然能源又重新引起了人们重视。风力发电机就是风轮在风力的作用下旋转，它把风的动能转变为风轮轴的机械能，发电机在风轮轴的带动下旋转发电。而风力发电机轴径磨损是该设备常见的故障之一，我们一起通过两个经典案例来看下不拆卸设备如何快速修复磨损故障。

为了实现智能优化垂直轴风机翼型的气动特性，提髙垂直轴风杋的功率系数，通过模拟退火算法作为寻优方法，用气动性能计算工具KFO与 MATLAB程序下的失速修正模型相结合用来计算翼型优化前后的气动特性

本文档的主要内容详细介绍的是风力发电机组日常检查维护资料免费下载。

2月23日，中车株洲电机公司自主研制的12MW海上半直驱永磁同步风力发电机在湖南株洲顺利下线。这也是国内首台面向深远海的超大功率漂浮式风力发电机。

它的详细名称为上风向三叶片水平轴升力型风力发电机，它是目前主流的风力发电形式，一般简称它为“风力机”。它的构造结构看似简单，先在地面立一根柱子，装上发电机，然后在发电机主轴前插三只长长的叶片

风力发电机发电的原理，是运用风力股动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度跋涉，来推动发电机发电。依据现在的风车技能，大概是每秒三公尺的和风速度（和风的程度），便可以初步发电。下面是风力发电机的缺点及缺点确诊办法！

本文主要阐述了发电机调节器的接线方法及发电机调节器作用。

风力发电机是将风能转换成机械功的动力机械，又称风车。风力发电机它是一种以太阳为热源，以大气为工作介质的热能利用发动机。

10kW以上的风力发电机组采用并网型风力发电机组，并网型风力发电机组的运行方式有两种：恒速恒频方式和变速恒频方式。

风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备。风力发电机一般有风轮、发电机（包括装置）、调向器（尾翼）、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。

本视频主要详细介绍了发电机分类方式，分别有交流发电机和直流发电机、同步发电机和异步发电机、单相发电机和三相发电机、刷励磁发电机和无刷励磁发电机等。

风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备。

本视频首先介绍了发电机的自同期和准同期的并网方式，其次介绍了异步发电机组的直接并网、降压并网以及晶闸管软并网。

简易风力发电机制作部分器材，阿拉伯数字为器材表内的编号。

简易风力发电机制作方法

家用风力发电机制作过程详解

这个风力发电机很有借鉴意义，现在就跟着他一步一步来DIY个风力发电机吧：

这是一种风力涡轮发电机模型

如果将此模型放大就能做家用风力发电。

一位台湾朋友用故障电风扇改装成垂直轴风力发电机，相当给力。

永磁同步风力发电机由于机械损耗小、运行效率高、维护成本低等优点成为继双馈感应风电机组之后的又一重要风力发电机型受到广泛关注，并逐渐开始投入使用。永磁同步风力发电系统基本结构如图1所示，它主要由风力机、永磁同步发动机、变频器和变压器组成。

风力发电，是能源业又一突破，其中风力发电机功不可没。通过风力发电机工作原理图，我们可以清晰了解各种奥妙。其实，风力发电机工作原理图并不是那么难懂。

永磁同步电机（PMSG）控制是发电机组中最为关键的环节，其直接关系着发电机输出的电能质量。本文通过分析永磁同步风力发电机数学机理，分别对发电机的电压、磁链、电磁转矩以公式进行推导，根据坐标变换原理

当风力机运行在高风速区域时，捕获的风能超过了发电机组额定运行范围，因此，本文采用调节桨距角的方式维持发电机功率输出在额定值附近。首先介绍了变桨型风力机的特点和结构；接着针对风力发电系统非线性强的特点

针对低风速区风力发电机需要低风速切入问题，研究了一种低速高效的定子无铁芯轴向磁通永磁风力发电机。对影响发电机性能的关键参数对进行了归纳，提出了一种单层非重叠集巾绕组和优选切饼型磁极组合的设计理念

这款长相酷似航模飞机的Makani发电风筝和基座车之间始终保持连接，连接的自然不是鱼线或简单的绳子。机翼前方装有数个垂直旋转的涡轮发电机，风力合适时，风筝被放飞升空，开始兜大圈飞行发电。风速下降时，会回到悬停模式或返回基座。

。目前，同步发电机、异步发电机和双馈异步电机被广泛用来当作分布式风力发电机使用，但是这些传统电机存在诸如调速范围窄、效率低、体积大和维护成本高等缺陷。相较于传统发电机，开关磁阻发电机（SRG）没有永磁体并且转子

发电机电压调节器通过对发电机交流励磁机励磁电流的控制，实现对发电机输出电压的自动调节。发电机电压调节器可满足普通60/50Hz及中频400Hz单机或并列运行的发电机使用。电压调节器（简称AVR），是专门为配套基波、谐波复式励磁或装配有永磁发电机励磁

风力发电机的工作原理比较简单，风轮在风力的作用下旋转，它把风的动能转变为风轮轴的机械能，发电机在风轮轴的带动下旋转发电。

随着大量风电场接入电网，风力发电机组的运行和控制技术受到了广泛关注。为改善双馈风力发电机的控制性能，提出了基于状态空间的双馈风力发电机模型预测控制方法。通过建立双馈风力发电机的状态空间表达式，并将

为提高风力发电机组并网系统的稳定性，本文以双馈感应发电机为研究对象，研究风力发电机组并网时影响电力系统稳定性的因素，首先建立双馈感应发电机以及其控制系统的模型，并对其进行分析，然后建立风力发电机

本文分析了双馈异步和永磁同步风力发电机的工作原理，详细比较了两种发电机的优缺点，最后得出结论：短期内，DFIG仍将是主流机型，但随着国家对风机并网的要求越来越高，具有低电压穿越能力的永磁同步发电机

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我们用的电是发电厂利用发电机组发出来的，根据能源的不同，目前的发电方式有火力发电、水力发电、风力发电、核能发电、太阳能发电、沼气发电等。

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采用动网格与滑移网格技术的垂直轴风力机启动性能计算_史亮

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分布式发电系统用垂直轴风力发电机特性的仿真分析_李争_孙甜甜_高培峰

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涡发生器安装位置对风力机翼型流场影响的数值研究_戴丽萍，感兴趣的小伙伴们可以瞧一瞧。

垂直轴风电机组数据采集系统的研究与设计_成义，感兴趣的可以瞧一瞧。

风力发电机定子线圈设计，感兴趣的小伙伴们可以瞧一瞧。

摘要】根据内蒙古某地区2004年月平均风速数据选定设计风速，根据HY_1500发电机的输出功率特性，利用Wllson气动模型设计了1500W风力发电机叶片。计算表明，该风力发电机在低风速段具有较高的风能利用系数，风速较高时又具有较低的风能利用系数，具有重要的实际应用价值。

介绍了小型风力发电机的应用。

这个是小型风力发电机应用设计新技术，有很多设计方案和优化风机

风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。把风能转变为电能是风能利用中最基本的一种方式。风力发电机一般有风轮、发

微型风力发电机设计，风力发电由于高昂的安装费用和城市的相关条款等等原因在市区里限制发展。然而如今Aerovironment开辟了一条城市风力发电的新思路。

输出200W风力发电机充电电路,这是面向风车直径Im.功率150W级的微型风力发电机充电电路，输入电压20V—80V.对12V铅蓄电池充电。

这是面向桨叶直径达2m的风力发电机充电电路。风力发电机输出电压为15V一100V，对如此悬殊的输入电压范围，采用了上图的电路结构

风力发电机 试验电源系统复杂，需要利用监控系统来检测控制系统的运行状态并完成各项试验。基于可编程逻辑控制器（PLC）和组态软件WinCC，设计风力发电机试验电源监控系统。PLC与

风力发电机 组与水电、火电等传统发电机组最大的不同之处在于其原动机的输出功率频繁变化，这是由于风速的易变性造成的。本文针对风力发电机组的这一特点，结合直流发电机的特

开关磁阻发电机（SRG）是一种适用于风力发电变速运行的同步发电机，与感应发电机相比，开关磁阻发电机独具特点。这儿介绍SRG的基本方程式和两种励磁方式。

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VSCF风力发电系统主要由风力机、增速箱、双馈发电机、双向变流器和控制器组成，其原理框图如图1。双馈发电机的定子绕组接电网，转子绕组由具有可调节频率的三相电源激励，一

提出一种采用永磁同步电机作风力发电机实现最大功率输出的控制系统。风力机按最大功率点跟踪方式运行,在考虑发电机损耗和变频器容量的前提下,通过最优化电流矢量控制获得最

对用于变速恒频鼠笼异步风力发电机系统的并联变流器（补偿器）的容量优化问题进行了研究。基于风力机特性和发电机空载特性，求得发电机运行的转速范围以及各转速下的最大

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小型垂直风力发电机之研制:本专题制作主要是研制一座小型垂直风力发电机。此垂直风力发电机之叶片是根据翼形之空气动力学理论设计而成的。同时再搭配一颗直流发电机、一颗

变流发电机调节器该交流发电机调节器采用以个3

提出一种采用永磁同步电机作风力发电机实现最大功率输出的控制系统。风力机按最大功率点跟踪方式运行，在考虑发电机损耗和变频器容量的前提下，通过最优化电流矢量控制

380/220V，100kVA UPS备用发电机组的功率调节器摘要：叙述了UPS备用发电机功率调节器的工作原理与控制方式

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离网型低速高效永磁风力发电机的研制:本文针对风力发电机的技术条件,介绍了低速永磁式风力发电机的设计特点,详细分析和比较了径向、切向两种转子结构的优缺点,在此基础

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基于小型风力发电机组整个系统，从风机的风轮、发电机、回转部分的设计，风机的调速方法，风机的控制与变流问题，风机的稳定问题等几方面探讨了如何优化设计小型风力发

为了扩展风力发电系统风能捕捉范围和低速运行范围，本文介绍一种新型的多重电枢绕组混合励磁风力发电机，详细分析该电机的结构、工作机理。并以一台实验样机为例，运用有

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