随着世界能源危机的加剧和人们环境保护意识的提高，全球掀起了对新能源研究与应用的热潮。在所有可再生能源中，风能以其无污染、范围广、效率高等优势发展的最快，成为目前最有前景的新能源之一。现在市场上主流风力发电机型为水平轴风力发电机组，虽然可以做到大型化，但是水平轴风力发电机组制造成本高、维护难的缺点使得市场开始将目光转向垂直轴风力发电机组。为此本文设计一种新型的垂直轴风力发电机组。　　本文基于普通H型垂直轴风力机，对垂直轴风力机结构外形进行创新设计，利用Solidworks画出风力机结构示意图，对风力机的几何参数进行设定，并基于空气动力学理论对风力机的功率-转速曲线以及风轮打开角度对风力机功率的影响进行计算。为垂直轴风力机选择匹配的笼型异步发电机，计算发电机的相关参数，对发电机进行计算选型；确定发电机定子侧并联励磁电容的励磁方式，并运用Simulink对该励磁方式仿真以及计算励磁电容的值。根据理论分析和绘制控制框图，设计离网型风力发电机组逆变电源，详细介绍主电路、驱动电路、检测保护电路、相关器件的选型设计，并搭建蓄电池逆变电源实验平台，最大程度模拟逆变电源实际运行的工况。　　本文研究意义在于通过设计计算和实验，最大程度提高垂直轴风力发电机组的工作效率，有效降低成本，体现垂直轴风力发电机结构简单、运行可靠的优势所在。