小型风力发电机面临的最大难题是其可靠性问题，即大风时的限速保护问题。从能量守恒的角度分析了利用风轮与发电机的功率匹配特性实现风力发电机限速保护的可行性。另外，设计了2台风轮与发电机具有不同匹配特性的300W／26V风力发电机，为了使其具有可比性，使用了同样型号的发电机。通过实验测试了风轮的机械输出特性、发电机在输出电压不同时的功率特性和整机的功率输出，实验结果表明，风速12m／s以下时2台风力机输出功率基本相同，风速12m／s以上时其中1台随着风速的增加功率不断增加，而另外1台随着风速的增加输出功率不再上升，甚至有点下降，与大风机功率特性相似。

基于Wilson法，用美国可再生能源实验室开发的s系列新翼型S833、S834、S835和三者的组合翼型来设计叶片，不同翼型连接处采用MATLAB程序语言的样条差值和曲线拟合法进行过渡修正，以满足气动连续性要求。在叶片设计基础上，分别计算了单翼型和复合翼型叶片的气动性能；利用有限元分析软件ANSYS建立了风轮的三维实体模型。结果表明：复合翼型叶片在较宽尖速比范围内比其它几种单翼型叶片的功率系数大，利用ANSYS软件建立的风轮实体三维模型，为风轮的结构动态及载荷等问题的进一步分析提供了技术基础。