小型家用风力发电系统的设计
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。
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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。
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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。
小型风力发电系统的设计与优化
小型风力发电系统的设计与优化下载温馨提示：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。
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微型风力发电系统设计与制造
微型风力发电系统设计与制造微型风力发电系统可谓是近年来发展最快的新能源之一，其主要原理是通过风力驱动小型风机发电，以达到利用自然资源的电能转换。
由于其小体积、低成本、易于维护的特点，已受到越来越多人的关注。
本文将介绍微型风力发电系统的设计制造过程及其应用。
一、设计为确保微型风力发电系统的高效运行，设计十分重要。
在设计过程中，需注重以下几点：1.风机转子设计：应该选择轻量的材料制作，使其叶片可折叠、可收起；同时，应考虑风力发电系统的风速范围，以充分利用风能。
2.风轮塔座设计：应选择坚固、耐用的材料，同时考虑其安装位置及高度。
3.风力发电机设计：应根据风轮的转速和轴功率需求进行选型，以保证系统发电有效性。
二、制造微型风力发电系统的制造相对较为简单，以下是制造的基本步骤：1.风机转子的制造：先选择轻质材料进行预制，再将其按照设计要求制作成叶片。
2.风轮塔座的制造：选择合适的钢材加工制作而成，并根据需要进行喷漆处理，饰面效果更佳。
3.风力发电机的制造：选购合适型号的风力发电机后，需配备稳压器、智能控制系统等辅助设备。
三、应用微型风力发电系统可以应用于建筑物、广场、公园等适合的场所。
以下是其应用场景：1.户外充电：通过微型风力发电系统，可以将风能转化为电能，用于手机充电、灯光照明等。
2.乡村农田：在乡村种植园区、草坪等场所，安装微型风力发电系统，可以节省灌溉用水，减少碳排放。
3.气象探测：通过微型风力发电系统，还可以搭载各类气象探测设备，监测气象变化。
总之，微型风力发电系统可谓是未来新能源的一个重要方向，其发展前景广阔。
通过科学合理的设计和制造流程，可以充分利用自然资源，为社会创造更多的财富与价值。
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。
微型风力发电机的设计与制造
微型风力发电机的设计与制造随着环保意识的提高和新能源的广泛应用，微型风力发电机逐渐成为一种趋势，被广泛应用于家庭、学校、农村等领域。
在本文中，我将介绍微型风力发电机的设计与制造流程。
一、设计首先，设计是微型风力发电机制造的重要环节。
在设计中，需要考虑以下几个方面：1.1 风轮设计风轮的设计是微型风力发电机的核心。
风轮应该具备如下特点：（1）具有足够的面积面积通常控制在50-60平方厘米左右，面积过小会使发电效率低下。
（2）合适的叶片数量一般来说，叶片数量为3-5片为佳，因为旋转速度不会太慢或太快。
（3）合适的材质常见的材质有塑料、木材、铝合金等，选择材料时要考虑材料的强度、重量、成本和易加工性等因素。
（4）减少风阻力在设计风轮时，需要减小风阻力，从而提高发电效率。
1.2 发电机设计微型风力发电机中常用的是直流发电机。
发电机的选择要根据风轮的转速匹配。
具体要求可参考厂家提供的技术数据。
1.3 控制器设计控制器通常是微型风力发电机的核心部件之一，它能够实时检测风轮的转速，并根据转速调节输出电压和电流。
1.4 塔架设计塔架的设计需要考虑到风轮的高度，风速和塔架的稳定性，一般需要在地面上混凝土基础上架设。
二、制造2.1 风轮制造在制造风轮时，首先需要根据设计图纸制作叶片，并考虑叶片的重心和均衡。
其次，需要制造风轮骨架，根据骨架形状来加工好齿轮，该齿轮与风轮直径相等，定位固定在骨架中间，轴向风轮输出转速。
2.2 发电机制造发电机的制造需要根据设计图纸加工各部件，如定子、转子和轴承等。
2.3 控制器制造控制器制造需要选择合适的电子元器件，如电容器、电阻器、磁性元件等，并制作出完善的电路板。
2.4 塔架制造塔架制造通常需要使用钢材，并进行切割，焊接和装配等工艺。
三、安装安装时需要先将塔架安装在地面上，并固定好，然后将风轮装在塔架的顶部，并与发电机和控制器接线连接。
最后，在安装好的组件上附加警示标志，避免外力干扰。
小型风力发电系统的设计与优化
小型风力发电系统的设计与优化随着对可再生能源的需求日益增长，风力发电作为一种清洁、可持续的能源形式受到了广泛关注。
在小型风力发电系统的设计与优化方面，有许多值得探讨的问题。
首先，设计一个高效的风力发电机是至关重要的。
风力发电机的设计应该考虑到多个因素，如风速、风向、发电机的转速和功率输出等。
为了提高发电机的效率，可以采用叶片的优化设计。
通过调整叶片的形状和材料，可以使得叶片在不同风速下都能够获得最大的捕风面积，从而提高发电机的效率。
其次，风力发电系统的优化还需要考虑到整个系统的稳定性和可靠性。
在设计风力发电系统时，应该考虑到风力发电机的安装位置、塔筒的高度和材料等因素。
同时，还需要考虑到系统的控制和监测装置，以确保系统能够在不同的环境条件下正常运行。
另外，风力发电系统的优化还需要考虑到经济性。
在设计风力发电系统时，应该考虑到投资成本、运营成本和维护成本等因素。
通过合理的设计和优化，可以降低系统的成本，并提高系统的经济性。
此外，小型风力发电系统的设计与优化还需要考虑到环境保护的因素。
在设计风力发电机时，应该尽量减少对环境的影响。
例如，可以采用低噪音的发电机，减少对周围居民的干扰。
同时，还应该考虑到废弃物的处理和再利用，以减少对环境的污染。
最后，小型风力发电系统的设计与优化还需要考虑到可持续发展的因素。
在设计风力发电系统时，应该考虑到系统的可持续性和可扩展性。
例如，可以设计系统以适应不同的风速和风向，以及不同的功率需求。
同时，还可以考虑到与其他能源系统的整合，以提高系统的可持续性和灵活性。
综上所述，小型风力发电系统的设计与优化是一个复杂而重要的问题。
在设计风力发电机时，应该考虑到多个因素，如效率、稳定性、经济性、环境保护和可持续发展等。
通过合理的设计和优化，可以提高系统的效率和可靠性，并降低系统的成本和对环境的影响。
同时，还可以促进可持续发展和减少对传统能源的依赖。
小型风力发电机总体结构的设计
小型风力发电机总体结构的设计首先，塔架结构是小型风力发电机的基础支撑结构，主要作用是稳定风轮的位置和方向。
塔架通常由金属或钢筋混凝土制成，高度一般在10米至30米之间。
在设计时，需要考虑到塔架的强度、稳定性和耐久性，以及便于安装和维护。
其次，风轮（葉片）设计是小型风力发电机的核心部分，负责接受风能并驱动发电机发电。
风轮通常由数个叶片组成，常见的材料有玻璃纤维、碳纤维等。
在设计时，需要考虑到叶片的形状、长度和材料的选择，以提高风轮的效率和稳定性。
风轮的设计应考虑到叶片的形态优化，以降低风阻和噪音，提高风能的利用率。
通常采用的形状有直接扇形、折叠扇形、三角扇形等，可以通过风洞实验和仿真计算来确定最佳形状。
此外，风轮还需要考虑叶片的长度和数量，以适应不同风速和功率要求。
第三，发电机是将风能转换为电能的关键设备。
通常采用的是永磁同步发电机，可以有效提高发电效率。
永磁同步发电机结构简单、效率高、体积小、重量轻，是小型风力发电机中较为常用的一种类型。
同时，发电机还需要配备适当的传感器和电器设备，以确保风能可以稳定地转换为电能，并兼容与电网或电池的连接。
最后，控制系统是小型风力发电机的重要组成部分，主要用于监测风速、机组运行状况、电压输出等，并根据实时情况对发电机进行调节。
控制系统通常包括风速传感器、转速传感器、电流传感器、电压传感器、电池管理系统等。
这些传感器和电器设备可以与发电机和电网进行连接，实现风力发电机的自动化控制和监测。
总之，小型风力发电机的总体结构设计需要考虑到塔架结构、风轮（葉片）设计、发电机和控制系统。
这些设计要素的合理搭配和优化可以提高风力发电机的效率、稳定性和可靠性，为户外和偏远地区提供可持续的电力供应。
家用小型风力发电系统的初步设计说明
家用小型风力发电系统的初步设计院－系：工学院专业：电气工程与其自动化摘要风能作为一种清洁的可再生能源正逐渐受到了人们的重视，风力发电也成为了时下的产业。
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与继电控制电路做了初步的研究。
本论文首先介绍了课题的目的和意义，综述了国外风力发电的发展概况，简要概括了风力发电相关技术的发展状况，论述了常见小型风力发电系统的基本组成和各部分的作用，同时对本论文的系统方案做了简要的概括，着重分析了整流电路与Buck降压电路的配合，蓄电池充放电继电保护以与电能输出的有效性等。
还引入了市电切换电路，作为在发电机故障或蓄电池电量不足的情况下为负载供电。
为了使能量的利用达到最大化，本系统还引入了并网电路。
所以本论文设计的小型风力发电机组不但适合偏远的地区，也适合市区家庭使用。
本文提出的解决方案为：风力传动装置带动三相永磁交流发电机，然后通过AC—DC—DC—AC变换为交流电，并且考虑到风力的不稳定性，在系统中并入蓄电池组和稳压器，通过继电控制电路的监控以实现系统的自动控制，同时并入市电投切，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电控制电路的设计，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。
关键词：小型风力发电机组；整流：逆变；继电控制：蓄电池ABSTRACTWind energy as a clean and renewable energy has been paid more and more attention, wind power generation has become the sunrise industry. This paper expounds the design scheme of small independent wind power generation system, transform and relay control circuit and the power structure of the wind turbine to do in-depth study.This paper firstly introduces the purpose and significance of the topic, summarizes the general situation of development of wind power at home and abroad, summarized the development situation of wind power generation technology, discusses the small wind power generation system, the basic composition and function of each part of the system, at the same time, this paper made a brief summary, focuses on the analysis of the coordination rectifier circuit and Buck circuit, battery charging and discharging of relay protection and electric energy output efficiency. Also introduced the power switching circuit, as for the load of the power supply in the generator or battery power shortage. In order to make the use of energy to achieve the maximization, this system also introduced the grid circuit. So small wind turbines are designed in this paper is not only suitable for remote areas, but also suitable for family use.The solution proposed in this paper is: the wind turbine driven by three-phase AC generator, and then through the AC - DC - DC - AC transform as the standard alternating current user needs, and considering the wind instability, batteries are incorporated in the system, the relay control circuit of the control system achieves automatic control, to ensure the system can storage in the wind in the wind energy is not sufficient enough, also to supply power for the load. The running status of the system with the relay control circuit and switch control.The focus of this paper is the design of relay control circuit, and the running state of thesystem under theconditions of different wind has made a comprehensive and rigorous analysis.Keywords:Small wind turbines;Rectifier; relay control;Battery目录第一章绪论51.1小型风力发电概述51.1.1小型风力发电发展历程与展望51.2论文系统概述8第二章风力机原理与其结构112.1风力机的气动原理112.2风力机的主要部件112.3风力机的功率122.4风力机组选型122.4.1风力机选型12第三章电气设计部分163.1整流部分163.1.1整流电路图和工作原理163.1.2整流管参数选择183.2蓄电池容量选择193.3DC/DC变换器213.3.2驱动电路253.4充放电保护电路273.7蓄电池组供电控制设计283.8驱动电路电源设计283.9逆变电路293.9.1三相电压型桥式逆变电路293.9.2整流管选型313.9.3逆变电路主电路设计323.10稳压环节343.11市电切换电路353.12并网电路设计35 结论39参考文献39致 40附录41第一章绪论风能是—种可再生、无污染、取之不尽用之不竭的新能源，也称之为“绿色能源”。
小型垂直轴风力发电系统设计方案
小型垂直轴风力发电系统设计方案第一章绪论1.1国外风力发电的发展现状及其趋势随着能源紧缺及化石燃料对环境污染日趋严重，开发新型能源成为各国经济发展的关键，目前可再生能源有太阳能、风能、地热能等。
风能发电是目前为止技术最为成熟，历史最为悠久的发电方式，是具有大规模发展潜力的可再生能源，有可能成为重要的替代能源。
自13世纪起，水平轴风车产业就成为了农村经济结构的主要部分，而利用风力发电的历史可以追溯到19世纪晚期，美国的Brush研制了第一台12kW的直流风力机。
Golding(1955)、Shepherd 和Divone(1994)记录了早期的风力机发展史。
1931年，联制造了一台100KW、直径30m的Balaclava(巴拉克拉法帽)风力机；19世纪50年代早期，英国制造了一台100KW、直径24m 的Andrea Enfield(安德鲁-恩菲)风力机。
1956年，丹麦建造了一台200KW、直径24m的Gedser(盖瑟)风力机，1963年法国电力工业试验了一台功率1.1MW、直径35m的风力机。
在德国，Hutter(胡特)于19世纪50年代和60年代建立了一些新型的风力机。
由于石油价格突然上涨，美国开始建造一系列示风力机组，如1975年的功率100KW、直径38m的Mod-0风力发电机组和1987年的功率2.5MW、直径97.5m的Mod-5B风力发电机组。
目前世界上最大的风力发电机是德国制造的E-126，高达120m，风轮直径126m，每个叶片长达61.4m，每片重18t，装机功率达到5MW[1]，如图1-1所示。
图1-1 Enercon的E-126型风力发电机我国风能资源丰富，根据第三次风能普查结果，我国技术可开发的陆地面积约为24×104km2。
考虑到风电场中风力发电机组的实际布置能力，按照5MW/km2计算，陆上技术可开发量为120×104MW。
目前我国风能资源开发利用的重点区域有自治区、省、省、省、省、新疆维吾尔自治区、省等，其中自治区技术可开发量约为50×104MW，居全国之首[2]如图1-2所示。
小型分布式风力发电系统的设计方案
小型分布式风力发电系统的设计方案1. 引言随着对可再生能源的需求增加，分布式风力发电系统在小型应用中的应用越来越受到关注。
本文将介绍一种小型分布式风力发电系统的设计方案，该方案可以以较低的成本获得可靠的风力发电能力。
2. 系统组成小型分布式风力发电系统由以下几个主要组成部分组成：2.1 风力发电机风力发电机是系统的核心组件，负责将风能转换为电能。
在设计中，选择高效率、低噪音的风力发电机非常重要。
同时，考虑到系统的可靠性和稳定性，我们建议选择叶片直径适中的垂直轴风力发电机。
2.2 风力发电控制器风力发电控制器用于控制风力发电机的运行并监测系统的状态。
它负责根据风速和电网负载情况调整风力发电机的转速，以保持系统的稳定运行。
同时，风力发电控制器还负责将风力发电机产生的交流电转换为直流电并进行电压和电流的调整，以便与电网兼容。
2.3 储能系统储能系统用于存储风力发电机产生的电能，以便在风力不稳定或电网需求高峰时供电。
常见的储能系统包括蓄电池和超级电容器。
在设计中，应根据系统的功率需求和经济性选择适当的储能系统。
2.4 电网连接小型分布式风力发电系统需要与电网连接，以便将产生的电能供给其他负载或反馈给电网。
为了确保系统与电网的稳定连接，必须添加适当的电网连接设备，如电网并网控制器和保护设备。
3. 系统运行流程小型分布式风力发电系统的运行流程主要包括以下几个步骤：3.1 感知风速和风向通过风速和风向传感器获取当前的风速和风向数据。
3.2 控制风力发电机运行根据风速数据，风力发电控制器调整风力发电机的转速，以使其处于最佳工作状态。
3.3 将风力发电机产生的交流电转换为直流电风力发电控制器将风力发电机产生的交流电转换为直流电，并对电压和电流进行调整。
3.4 储存电能或供电给电网将转换后的直流电能存储到储能系统中，以备在风力不稳定或电网需求高峰时供电。
如果系统发电量超过负载需求，多余的电能可以供电给电网。
3.5 与电网连接通过电网连接设备，将储存的电能注入电网，或从电网中获取能量以满足负载需求。
5kW的小型独立运行的风力发电系统设计
5kW的小型独立运行的风力发电系统设计一、风力发电的原理和特点原理：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。
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。
风力发电系统一般由叶轮、发电机及齿轮箱(在直驱系统中已省去齿轮箱)、整流器、直流环节、逆变器等组成3、装机容量的计算：1.负载用电情况的计算负载功率：5kW；日总耗电量：5 kW×6h=30kWh；月总耗电量：30kWh×30=900kWh；年总耗电量：900kWh×12=10800kWh二.风力发电机组的选型风力机一般分为水平轴和垂直轴两种，垂直轴的风力机主要缺点是转矩脉动大，在遇到强风时不易调速。
现在的风力机主要是水平轴螺旋桨推进器型的。
水平轴风力机主要由风轮、回转体、调速机构、调向机构、手刹车机构、增速齿轮箱、发电机、塔架等部件所组成。
风轮由气动性能优异的叶片装在轮毂上所组成，风轮采用定桨距或变桨距两种，小型风力机以定桨距居多。
这里采用水平轴定桨距的。
1、产品介绍:5kw小型风力发电机系统，家用FD5.0-5000W加工定制：是型号：FD5.0-5000w额定功率：5000（W）W输出电压：220（V）风轮直径：5（m）m叶片数目：3片额定风速：8（m/s）m/s产品认证：CE额定转速：220转/分钟启动风速：3m/sm/s塔架类型：拉锁塔架2、产品特点:1）、起动风速低，风能利用率高；体积小，外型美观、运行振动低。
2）、安装采用人性化设计，方便设备安装、维护和检修。
小型风力发电机毕业设计
小型风力发电机毕业设计小型风力发电机毕业设计一、引言随着人们对可再生能源的需求日益增长，风力发电作为一种清洁、可持续的能源形式，越来越受到关注。
在这个背景下，设计一台小型风力发电机成为了我毕业设计的主题。
本文将介绍我设计的小型风力发电机的原理、结构和性能优化。
二、原理小型风力发电机的工作原理与大型风力发电机基本相同。
它们都利用了风的动能来驱动风轮旋转，进而带动发电机产生电能。
在小型风力发电机中，风轮通常由数个叶片组成，这些叶片的角度和形状会影响风轮的转动效率。
当风吹过风轮时，叶片会受到气流的冲击，产生扭矩，进而使风轮旋转。
旋转的风轮通过传动装置将动能转化为电能。
三、结构小型风力发电机的结构相对简单，主要包括风轮、传动装置和发电机三个部分。
1. 风轮：风轮是小型风力发电机的核心部件，它负责接受风的作用力并转化为机械能。
风轮通常采用三叶片结构，因为这种结构在风力作用下旋转效率较高。
另外，风轮的材料也需要轻量、坚固和耐腐蚀。
2. 传动装置：传动装置将风轮旋转的机械能转化为发电机所需的转速和扭矩。
传动装置通常由齿轮或链条组成，它们能够将风轮的低速旋转转换为发电机所需的高速旋转。
3. 发电机：发电机是小型风力发电机的核心组件，它将机械能转化为电能。
发电机通常采用交流发电机或直流发电机，其中交流发电机的结构相对简单，直流发电机的效率相对较高。
四、性能优化为了提高小型风力发电机的性能，我在设计中采取了以下优化措施。
1. 叶片设计：通过优化叶片的角度和形状，可以提高风轮的转动效率。
我使用了计算流体力学模拟软件对不同叶片设计进行了模拟和分析，最终确定了最佳的叶片结构。
2. 传动装置优化：通过选择合适的传动装置，可以提高传动效率，减少能量损失。
我进行了多次实验和计算，最终选择了一种高效的传动装置。
3. 发电机选择：根据小型风力发电机的需求，我选择了一种高效、稳定的发电机。
这种发电机具有较高的转换效率和较低的能量损耗。
微型风力发电机组的结构设计与性能优化
微型风力发电机组的结构设计与性能优化随着可再生能源的推广和应用，微型风力发电机组作为一种环保、可靠的发电设备，逐渐受到人们的关注和认可。
本文将就微型风力发电机组的结构设计和性能优化进行探讨。
一、微型风力发电机组的结构设计微型风力发电机组的结构设计是实现其高效发电的关键。
一般来说，微型风力发电机组主要由风轮、发电机、塔架和控制系统四个核心部分组成。
1. 风轮部分：风轮是微型风力发电机组最重要的组成部分，其设计应考虑到叶片的材料选择、叶片数量和形状、叶片的安装方式等因素。
最常见的叶片材料有铝合金、碳纤维复合材料等，叶片数量和形状的选择应根据实际使用环境的风速和风向来确定，以最大化风轮的转速和转动灵活度。
2. 发电机部分：微型风力发电机组常用的发电机有同步发电机和异步发电机两种。
同步发电机适用于稳定风速的环境，具有高效率和传动系统简单的优点；异步发电机则适用于风速变化较大的环境，具有较高的转速适应性。
选择合适的发电机类型，可以有效提高发电机组的整体发电效率。
3. 塔架部分：塔架主要用于支撑微型风力发电机组并使其能够自由转动。
塔架的高度、材料和设计结构直接关系到风轮得到充分的风能利用，传动系统的稳定性和发电机组的整体可靠性。
因此，在设计塔架时，应满足微型风力发电机组的高度和稳定需求，保证机组能够在各种气象条件下正常运行。
4. 控制系统部分：微型风力发电机组的控制系统起着至关重要的作用，它能够实现对发电机组的运行状态监测、风力输入的调节以及并网运行等功能。
控制系统设计应根据不同的需求选择合适的控制策略，以确保发电机组的安全运行和优化发电效果。
二、微型风力发电机组的性能优化微型风力发电机组的性能优化是实现高效能转换和最大化发电的关键。
以下几个方面是实现微型风力发电机组性能优化的重点：1. 风能转换效率的提升：通过优化风轮的叶片形状和数量、提高发电机的转速适应性以及增加风轮与发电机之间的传动效率，可以提高整个风能转换系统的效率，实现更高比例的风能转换为电能。
小型家用风力发电系统的设计与实现
小型家用风力发电系统的设计与实现一、引言随着全球节能减排的需求日益增长，可再生能源在全球的应用逐渐受到重视。
风力发电作为一种清洁能源，不污染环境，运转稳定，成为了各国政府和企业推广的重点。
本文主要探讨小型家用风力发电系统的设计和实现。
二、小型家用风力发电系统概述小型家用风力发电系统一般由风力发电机、控制终端、传输线路以及蓄电池等部分组成。
风力发电机是整个系统的核心部分，其转动依靠风的动力来供给家庭电器的用电需求。
相较于大型的风电场，小型家用风力发电系统的产电量较小，一般仅能满足日常生活的少量用电需求。
三、空气动力学理论的应用1. 奇异性论奇异性理论是研究气体在风的作用下的运动和受力情况的数学理论。
通过理论分析，可以确定风力发电机的机械结构，并提高其效率。
奇异性论主要用于分析风力机叶片设计，平衡整个系统结构和改善风力机叶片的风能利用率。
2. 计算流体力学(CFD)计算流体力学是一门将模拟技术、数值方法和计算机程序相结合来研究流体运动状态和流体物理量分布的科学技术。
CFD可以精确计算风力机叶片的气流情况，帮助设计师优化叶片设计，提高发电效率。
四、小型家用风力发电系统组成部分的设计1. 桶状罩和叶片设计桶状罩的设计可以起到防止洋风对风力机的影响，提高风能利用率的作用。
同时，叶片的设计也是非常重要的，可以通过使用奇异性论和CFD分析来确定最优的叶片结构，提高风能转化效率。
2. 蓄电池选用蓄电池是储存风力发电系统产生的电能的设备，根据家庭用电量和系统的电压标准来选择适合的蓄电池。
一般来说，铅酸蓄电池是小型家用风力发电系统的最佳选项。
3. 控制终端及传输线路设计控制终端是整个小型家用风力发电系统的“大脑”，通过控制终端可以对其状况进行检测，并直观地了解发电情况。
传输线路则是将发电的电能传输到蓄电池中，要根据系统的安全电压和电能损失来选择合适的线材。
五、小型家用风力发电系统的实现小型家用风力发电系统的实现需要进行以下步骤：1. 根据系统用电量选用适合的风力机2. 根据系统的特点设计机架和叶片3. 根据电压标准选择蓄电池4. 开发适用的控制终端和传输线路5. 安装系统，进行试运行六、实例应用一般来说，小型家用风力发电系统应该满足以下两个条件：系统维护方便，发电量合适。
小型垂直轴风力发电系统设计
小型垂直轴风力发电系统设计【引言】随着能源需求的增加和对可再生能源的认知，风力发电被广泛应用于各种规模的发电项目中。
而小型垂直轴风力发电系统由于其独特的设计特点，被认为是一种适用于城市和低风速地区的理想选择。
本文将设计一个小型垂直轴风力发电系统，以满足家庭或小型建筑物的基本能源需求。
【设计方案】1.机械部分设计：小型垂直轴风力发电系统主要包括垂直轴叶轮、轴承、发电机和塔架。
其中，垂直轴叶轮的设计应考虑到建筑物周围的风向和风速，以及叶轮的形状和大小对风能利用的影响。
轴承的选用应具备耐高速、低摩擦和长寿命等优点。
发电机应选用适合小型风力发电系统的低速稳定类型。
塔架的设计应考虑到高度、稳定性和安装便捷性。
2.控制系统设计：控制系统主要包括风速检测、转速调节和发电机控制。
风速检测可以采用风速传感器，通过实时监测风速来调节转速。
转速控制可以通过变频器进行调节。
发电机控制则需要实现电能的储存和输出。
3.电气系统设计：电气系统主要包括逆变器、电池组和电网连接。
逆变器将直流电转换为交流电，供给家庭或建筑物的用电设备。
电池组的设计可以通过并联并备份的方式来储存风能。
当风力不足或无法满足需求时，可以从电池组中获取电能。
电网连接则通过智能电网技术，将多余的电能输出到电网，从而实现电能的共享和交换。
【关键技术】1.垂直轴叶轮的优化设计：通过测试和模拟分析的方法，选择合适的叶片数目、形状和角度，以提高风能的利用效率。
2.风速检测和转速控制：采用先进的风速传感器和变频器进行风速检测和转速控制，以实现风能的最大化利用。
3.电池组的设计：选择合适的电池类型和配置方式，以实现电能的储存和输出，保证系统的稳定性。
【实施步骤】1.设计垂直轴叶轮：根据风速和建筑物周围环境的特点，设计合适的垂直轴叶轮形状和尺寸。
2.选择轴承和发电机：根据叶轮的重量和转速要求，选择适合的轴承和发电机。
3.设计塔架：根据叶轮的高度和稳定性需求，设计合适的塔架结构。
高效消费级小型风力发电机的设计与实现
高效消费级小型风力发电机的设计与实现在当今注重环保、可持续发展的时代，风力发电作为可再生能源的一种形式越来越受到人们的青睐。
而针对消费级市场，小型风力发电机的出现则成为了满足家庭及小型企业可再生能源需求的首选。
本文将从设计与实现两个角度来探讨高效消费级小型风力发电机的相关问题。
一、设计1.叶轮设计小型风力发电机中，叶轮是最重要的部件之一。
通常，叶轮的设计采用空气动力学原理，即使其叶片在充分受到风力后保持匀速旋转。
因此，叶片的形状和倾斜角度是影响效率的关键因素。
在设计叶轮时，应注意以下几点：（1）尽量减小叶轮和轴的摩擦阻力；（2）采用更好的材料和加工技术以提高剛性和耐用性；（3）叶片间的角度应该是尽可能大的，但不超过15度。
2.转子设计转子是将叶轮旋转产生的机械能转换为电能的重要组成部分，它负责传递叶轮产生的动力到发电机。
通常，转子采用永磁式电动机，因为这种电机具有以下优点：（1）无需外部光源或启动装置即可激励电流；（2）利用永久磁铁产生磁场，从而在出现故障时仍能提供部分发电；（3）因为无需机械碳刷传导电流，故摩擦和电气损耗相对较小，效率更高，运转更安静。
3.电路设计电路是将发电机直流电转换为交流电并直接输入电网的关键部分。
在小型风力发电机中，应使用逆变器并确保其宽电压输入、卓越的重量/力率（功率密度）、快速响应及附加保护电路等功能，以及开发用于双变换器拓扑的电容器和感包。
此外，逆变器应尽可能小，从而减轻发电机工作负载和提高效率。
此外，为避免由于电缆中的损失和损坏导致效率降低，电路应适当设置变压器和滤波器以保护发电机。
二、实现1.风能资源分析在实现小型风力发电机之前，首先需要确定自己所拥有的风能资源。
这可以通过相关数据以及现场磴器站具体量化测量等方式来实现。
此外，应考虑许多因素，如风速范围、岩石或树木的阻挡、机械支撑等。
2.安装和定位另一个实现小型风力发电机的首要任务就是安装其设备搭配到相应位置。
小型风力发电机总体结构的设计最终版
小型风力发电机总体结构的设计最终版随着全球对于可再生能源的需求不断增加，风力发电机的应用越来越广泛。
小型风力发电机具有结构简单、易于维护、占地面积小等优点，因此被广泛应用于家庭、学校、农村及野外等小规模的电力供应场所。
本文主要围绕小型风力发电机的总体结构进行设计和优化，使其能够更加高效地转化风能为电能。
一、总体结构简介小型风力发电机主要由风轮、支架、叶轮轴、电机、发电机、电池等组成。
其中风轮是最基本的元素，是通过捕捉和利用风能转化为机械能的重要部分。
支架则是固定风轮和叶轮轴的重要组成部分。
叶轮轴将风轮的动能传递到电机和发电机上，电机将机械能转化为电能，发电机将电能储存到电池中进行供电。
二、风轮的结构设计风轮是小型风力发电机最重要、最基本的部分，其结构设计的合理与否直接影响到整个系统的发电效率。
因此在风轮的设计过程中，需要考虑以下几个主要的因素：1. 叶片形状设计: 叶片是风轮捕捉风能的最重要部分，因此可以采用多种不同的叶片形状来适应不同的风速和风向。
在选择叶片形状时，需要能够最大化风能的收集，同时减小风轮的阻力。
2. 材料的选择: 在风轮的材料选择上，可以考虑使用轻质、耐腐蚀、耐高温的材料，如碳素纤维、玻璃纤维等。
同时也要考虑到材料的成本和可用性。
3. 风轮的直径：风轮的直径也会直接影响到发电效率，因此需要根据实际情况选择一个适当的直径。
在选择风轮直径时，需要考虑到电机和发电机的额定电压和电流。
三、电机和发电机的设计电机和发电机是将机械能转化为电能的重要部分，其设计的合理与否也会直接影响到系统的发电效率。
在设计电机和发电机时，需要考虑以下几个因素：1. 铜线的直径和长度: 铜线是电机和发电机中重要的传导介质，其直径和长度会直接影响导电的效率。
2. 铁芯的制造: 在电机和发电机的制造过程中，铁芯的质量会直接影响到发电效率，因此需要选择高质量的铁芯，以确保发电效率。
四、电池的选择电池是将电能储存到系统中的重要部分，因此在选择电池时，需要考虑以下因素：1. 电池的类型: 目前常用的电池有铅酸电池、镍氢电池、锂电池等。
小型家用风力发电机设计
第一章 概述1.1 风力发电机概况风能的利用有着悠久的历史。
近年来, 资源的短缺和环境的日趋恶化使世界各国开始重视开发和利用可再生、且无污染的风能资源。
自80年代以来, 风能利用的主要趋势是风力发电。
风力发电最初出现在边远地区, 应用的方式主要有: 1) 单独使用小型风力发电机供家庭住宅使用; 2) 风力发电机与其它电源联用可为海上导航设备和远距离通信设备供电; 3) 并入地方孤立小电网为乡村供电。
随着现代技术的发展, 风力发电迅猛发展。
以机组大型化(50kW ～ 2MW )、集中安装和控制为特点的风电场(也称风力田、风田) 成为主要的发展方向。
20 年来, 世界上已有近30 个国家开发建设了风电场(是前期总数的3 倍) , 风电场总装机容量约1400 万kW (是前期总数的100 倍)。
目前, 德国、美国、丹麦以及亚洲的印度位居风力发电总装机容量前列, 且未来计划投资有增无减。
美国能源部预测2010 年风电至少达到国内电力消耗的10%。
欧盟5 国要在2000～ 2002 年达到本国总发电量的10%左右, 丹麦甚至计划2030 年要达到40%。
中国是一个风力资源丰富的国家, 风力发电潜力巨大。
据1998 年统计, 风力风电累计装机22.36万kW , 仅占全国电网发电总装机的0.081% , 相对于可开发风能资源的开发率仅为0.088%。
中国第一座风力发电场于1986 年在山东荣成落成, 总装机较小, 为3×55kW 。
到1993 年我国风电场总装机容量达17.1MW , 1999 年底, 我国共建了24 个风力发电场, 总装机268MW 。
我国风力发电场主要分布在风能资源比较丰富的东南沿海、西北、东北和华北地区, 其中风电装机容量最多的是新疆已达72.35kW 。
在未来2～ 3 年内, 我国计划新增风电场装机容量将在800MW 以上, 并且将会出现300～ 400MW 的特大型风力发电场。
小型分布式风力发电系统的设计方案
小型分布式风力发电系统的设计方案简介小型分布式风力发电系统是一种利用风能进行发电的系统，它包括风力发电机、变频器、逆变器、电池和配电系统等组成部分。
本文将介绍小型分布式风力发电系统的设计方案及其工作原理。
设计方案小型分布式风力发电系统的设计方案如下：1. 风力发电机选择选择适合小型分布式应用的风力发电机，根据实际情况选择合适的额定功率和转速范围。
考虑到小型系统的需求，建议选择功率在1-10千瓦之间的风力发电机。
2. 风力发电机安装将风力发电机安装在适宜的位置，使其暴露在足够的风力下。
考虑到小型系统的使用场景，可以选择在建筑物屋顶、农田或山区等地安装风力发电机。
3. 变频器和逆变器选择为了将风力发电机产生的交流电转换为直流电，并使其适用于小型分布式系统，需要选择适配的变频器和逆变器。
4. 电池系统设计为了稳定系统的运行，并在风力不足或需求增加时提供持续供电，需要设计适当的电池系统。
选择适合系统需求的电池类型和容量，并设计合适的充放电控制策略。
5. 配电系统设计设计分布式风力发电系统的配电系统，将电能分配给不同的负载。
根据负载的性质和需求，设计合适的配电方案，确保系统的稳定供电。
工作原理小型分布式风力发电系统的工作原理如下：1.风力发电机在风力的作用下旋转，将机械能转化为电能。
风力发电机产生的交流电经过变频器，将其转换为恒定频率和电压的交流电。
2.变频器输出的交流电经过逆变器，转换为稳定的直流电。
这样可以适应分布式系统对电能的需求。
3.直流电经过电池系统进行充电，当风力发电机产生的电能超过负载需求时，多余的电能会被存储在电池中。
4.当负载需求增加或风力发电机产生的电能不足时，电池系统会释放储存的电能，满足系统的负载需求。
5.配电系统根据系统需求将电能分配给不同的负载，确保系统的稳定供电。
配电系统中包括电线、开关、断路器等组件。
结论小型分布式风力发电系统是一种可持续发展的能源解决方案。
通过选择合适的风力发电机、变频器、逆变器、电池和设计适宜的配电系统，可以实现可靠的供电，并满足小型应用的需求。
小型分布式风力发电系统的设计方案
小型分布式风力发电系统的设计方案
设计一个小型分布式风力发电系统的方案需要考虑以下几个方面：
1. 风力发电机选择：根据实际情况选择适合的风力发电机。
一般来说，小型分布式风力发电系统适合选择小尺寸、低噪音、高效率的垂直轴风力发电机。
2. 基础设施建设：需要选择适合的地理位置，并建设好基础设施，包括固定的底座或塔楼，以及安全可靠的电力输送线路。
3. 风力发电机布局：设计合理的发电机布局，使得每台发电机之间的相互影响最小化，以提高整个系统的效率。
4. 输电系统：设计合理的输电系统，包括变压器、开关设备以及电缆线路等，确保电能输送的安全可靠。
5. 储能系统：考虑到风电发电具有间歇性的特点，需要设计合理的储能系统，将风力发电机产生的电能进行储存，以供不同时间段使用。
6. 控制系统：设计合理的控制系统，可以对风力发电机进行监测和控制，以保证整个系统的正常运行。
7. 局部电网接入：将小型分布式风力发电系统接入到局部电网中，需要考虑电网的稳定性和安全性，确保系统的正常运行。
以上是设计小型分布式风力发电系统的一些基本方案。
具体的设计需要根据实际情况进行详细的计划和实施。
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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。
社会经济发展推动能源需求的持续增长，要求不断开发新的能源。
虽然，人类的技术进步旨在提高能源的利用效率、减少能源的消耗，但现今的能源生产量依然满足不了人类发展的需求。
由于对能源的渴求，人们无节制地开采石油、煤炭、天然气等这些埋在地层深处的维系人类生存的“能源食粮”，不仅严重地污染了我们的生存空间，恶化了自然环境，而且带来了更可怕的恶果一能源枯竭。
传统化石能源资源的诚少，引发的石油危机和石油总体价格的攀升，已在向世人警示能源安全问题,引起对能源安全的广泛担忧。
现实告诫人们，要生存就必须寻求开发新能源。
风能和现在的太阳能、水能一样也是清洁的可再生能源，水利发电已经在大规模应用，由于风能和太阳能的特殊性，这几年刚取得发展，但是应用前景更加广阔，特别是家庭用的小型分布式发电。
相比较大型的水利发电和风电场发电，小型的分布范围广，灵活性强，普遍得到社会的认可。
1.2 课题的目的和意义风能的利用有着悠久的历史。
近年来，资源的短缺和环境的日趋恶化使世界各国开始重视开发和利用可再生、且无污染的风能资源。
自80年代以来，风能利用主要趋势是在风力发电。
我国地域辽阔，广大边远山区、沿海岛屿和少数民族地区地广人稀、交通不便，利用大电网的延伸解决供电问题非常困难，而这些地区风力资源往往又比较丰富。
充分利用这些地区的风力资源来解决无电、缺电问题，对改善当地人民的生活水平，发展地方经济具有深远的意义。
小型风力发电系统具有机组投资小，使用灵活，非常适用于解决居住相对分散、风力资源较好的无电地区居民的基本生活用电及部分小型生产用电问题。
小型风力发电技术作为农村能源的组成部分，它的进一步推广应用，将会推动农村能源的发展，对于改善用能结构，特别是边远山区等的生产、生活用能，推动生态和环境建设诸领域的发展将发挥积极作用，具有广阔的市场前景。
风能具有随机性和不确定性，风力发电系统是一个复杂系统。
简化小型风力发电系统的结构、降低成本、提高可靠性及实现系统优化运行，具有重要的理论意义和实际应用价值。
1.3 国内外研究现状国外：进入21世纪，全球可再生能源也在不断发展，而在可再生能源中风能始终保持最快的增长态势，并成为继石油燃料、化工燃料之后的核心能源，目前世界风能发电厂以每年32%的增长速度在发展，2008 年初，全球风力发电机容量达5000万MW。
由此可见，风电正在以超出预期的发展速度不断增长。
国内：我国幅员辽阔，陆疆总长达2万多公里，还有18000多公里的海岸线，边缘海中有岛屿5000多个,，风能资源丰富。
我国现有风电场场址的年平均风速均达到6米/秒以上。
一般认为，可将风电场风况分为3类:年平均风速6米/秒以上时为较好; 7米/秒以上为好; 8米/秒以上为很好。
可按风速频率曲线和机组功率曲线，估算国际标准大气状态下该机组的年发电量。
我国相当于6米/秒以上的地区，在全国范围内仅仅限于较少数几个地带。
由于发展时间尚短，我国风力发电存在一些不足。
目前，我国尚未建立风资源数据库，现有的全国风资源分布图很粗，无法满足现在风电场选址的要求，迫切需要进一步细化。
我国对风资源的测量和分析方法不够完善，尤其是对复杂地形，在选择测风点和风资源分析方面缺少先进的技术和经验。
风电场优化设计方面技术比较落后，缺乏先进的工具和系统的方法。
我国风电场的运行和维护水平与国外风电场及国内火电生产和运行相比，也有明显的差距。
1.4 主要研究的内容为了大力发展新能源发电，本文设计的小型家用风力发电系统，适应现在国家分布式能源的发展要求，设计了的系统能够将风能转化为电能，并利用蓄电池存储。
并通过设计的逆变器为家庭各个电器提供电源。
第一章首先讲述了本课题研究的背景及意义，分析了国内外当前的研究状况，对本文的主要研究内容做了纲领性的介绍和分析。
第二章是主要从系统设计需要的理论济宁分析，结合系统的设计目标对风力发电的原理进行了重点分析，给出了风力发电系统的结构及组成框图，详细分析了逆变电路的原理。
第三章主要对系统的逆变器和硬件电路进行了设计，包块单片机模块的选择和模块介绍，最小系统电路的搭建。
对系统供电的电源模块、SPWM产生电路和开关器件的驱动电路进行了设计和分析，达到了系统的硬件需求。
第四章主要是给出了小型家用风力发电系统重要的逆变器进行仿真实验，建立了仿真模型，并对仿真结果进行了分析，与实验调试进行结合，能够满足系统的设计指标要求。
2 风力发电系统设计要求及原理分析2.1 系统设计的目标通过风力发电机实现了将风能转化为电能，并利用蓄电池存储。
设计一风力发电机，完成电机、扇叶、动力系统等设计。
利用蓄电池作为逆变器电源，将蓄电池电压转变成家用交流24V电源，为家庭各个电器提供电源。
达到以下目标：①过风力发电机实现了将风能转化为电能，并利用蓄电池存储。
②利用蓄电池作为逆变器电源，将蓄电池电压转变成家用交流24V电源。
③设计一逆变电路将蓄电池电压转换成交流正弦50Hz/24V电源，为家电提供电源，逆变器功率不低于100W。
2.2 风力发电原理风力发电就是利用风力发电机把风能转换成电能，风力发电机是风能转化成电能的装置，又风吹动风力机带动变速箱，这样发电机就被快速带动转起来，风力发电机把风能转化成电能的工作过程如图2.1所示。