朱巍晶( 上海华贻电力市政建设工程有限公司， 上海 201603)

1 传统垂直轴风力发电机的缺陷

风能作为一种可再生、无污染的新能源，既节能减排、节约环保又无后期大量电费支出，因而被广泛应用。小型微风发电机由于性价比高，所以能够走进千家万户；还可与太阳能资源进行互补，并在短时间内收回投资。垂直轴风力发电机由于结构的新颖性受到用户青睐，在公园、景区被大量采用。目前，国内传统垂直轴风力发电机叶片安装普遍采用悬臂式长轴结构，如图1 所示。

图1 传统垂直轴风力发电机结构

但是，这种传统垂直轴风力发电机存在以下的技术问题及缺点。

（1）悬臂式长轴结构的外伸端长度与插入端（发电机轴承间距离）长度之比高达 15∶1 以上。因此，由叶片重力和叶片旋转径向力将会产生很大的附加弯矩。这种结构的叶轮结构刚性差，运行平稳性差，而且附加弯矩会直接影响发电机的运行效率和运行寿命。

（2）悬臂式长轴结构装配工艺性差，如轴承安装、定子引线焊接及发电机上下盖装配等，均不方便操作，难以保证装配质量，维修则更为困难。

（3）悬臂式长轴结构垂直轴风力发电机的结构尺寸庞大，而且质量分布不均衡。由于包装运输采用的整体结构尺寸过于庞大，所以运输过程中很容易发生侧翻，以及发电机主轴变形等事故。现场安装时，整体吊装或分体吊装、安装均不方便，很容易发生人身事故。

（4）悬臂式长轴由于长径比太大，所以细长轴加工工艺性差，加工成本高，无论装配、运输、安装及运行都很容易产生弯曲变形。……