風(fēng)力發(fā)電機原理示意圖：終于徹底搞懂了風(fēng)力發(fā)電原理！

　　風(fēng)力發(fā)電是把風(fēng)的動(dòng)能轉為電能。目前已被廣泛應用，可是你真的知道風(fēng)力發(fā)電機內部的結構和工作原理嗎？

　　上周給大家分享了“電廠(chǎng)各個(gè)設備原理圖”（點(diǎn)擊查看詳情），今天應粉絲要求帶來(lái)的風(fēng)電版的原理構成解述~

　　咱們先看一個(gè)風(fēng)電機組透視視頻展示~畫(huà)面唯美，風(fēng)機似籠罩在薄紗中！各位風(fēng)電“男神”，有沒(méi)有被撩到...

　　今天我們試圖通過(guò)兩個(gè)視頻和相應的文字把它通俗易懂的為各位讀者闡述，希望對各位的學(xué)習有一定的幫助：

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　　——視頻字幕By e-works

　　風(fēng)力發(fā)電的原理，是利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車(chē)葉片旋轉，再透過(guò)增速機將旋轉的速度提升，來(lái)促使發(fā)電機發(fā)電。依據目前的風(fēng)車(chē)技術(shù)，大約是每秒三公尺的微風(fēng)速度(微風(fēng)的程度)，便可以開(kāi)始發(fā)電。

　　風(fēng)力發(fā)電在芬蘭、丹麥等國家很流行;我國也在西部地區大力提倡。小型風(fēng)力發(fā)電系統效率很高，但它不是只由一個(gè)發(fā)電機頭組成的，而是一個(gè)有一定科技含量的小系統:風(fēng)力發(fā)電機+充電器+數字逆變器。

　　風(fēng)力發(fā)電機由機頭、轉體、尾翼、葉片組成。每一部分都很重要，各部分功能為:葉片用來(lái)接受風(fēng)力并通過(guò)機頭轉為電能;尾翼使葉片始終對著(zhù)來(lái)風(fēng)的方向從而獲得最大的風(fēng)能; 轉體能使機頭靈活地轉動(dòng)以實(shí)現尾翼調整方向的功能;機頭的轉子是永磁體，定子繞組切割磁力線(xiàn)產(chǎn)生電能。

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　　機艙:機艙包容著(zhù)風(fēng)力發(fā)電機的關(guān)鍵設備，包括齒輪箱、發(fā)電機。維護人員可以通過(guò)風(fēng)力發(fā)電機塔進(jìn)入機艙。機艙左端是風(fēng)力發(fā)電機轉子，即轉子葉片及軸。

　　轉子葉片:捉獲風(fēng)，并將風(fēng)力傳送到轉子軸心?，F代600千瓦風(fēng)力發(fā)電機上，每個(gè)轉子葉片的測量長(cháng)度大約為20米，而且被設計得很像飛機的機翼。

　　軸心:轉子軸心附著(zhù)在風(fēng)力發(fā)電機的低速軸上。

　　低速軸:風(fēng)力發(fā)電機的低速軸將轉子軸心與齒輪箱連接在一起。在現代600千瓦風(fēng)力發(fā)電機上，轉子轉速相當慢，大約為19至30轉每分鐘。軸中有用于液壓系統的導管，來(lái)激發(fā)空氣動(dòng)力閘的運行。

　　齒輪箱:齒輪箱左邊是低速軸，它可以將高速軸的轉速提高至低速軸的50倍。 高速軸及其機械閘:高速軸以1500轉每分鐘運轉，并驅動(dòng)發(fā)電機。它裝備有緊急機械閘，用于空氣動(dòng)力閘失效時(shí)，或風(fēng)力發(fā)電機被維修時(shí)。

　　發(fā)電機:通常被稱(chēng)為感應電機或異步發(fā)電機。在現代風(fēng)力發(fā)電機上，最大電力輸出通常為500至1500千瓦。 偏航裝置:借助電動(dòng)機轉動(dòng)機艙，以使轉子正對著(zhù)風(fēng)。偏航裝置由電子控制器操作，電子控制器可以通過(guò)風(fēng)向標來(lái)感覺(jué)風(fēng)向。圖中顯示了風(fēng)力發(fā)電機偏航。通常，在風(fēng)改變其方向時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機一次只會(huì )偏轉幾度。

　　電子控制器:包含一臺不斷監控風(fēng)力發(fā)電機狀態(tài)的計算機，并控制偏航裝置。為防止任何故障(即齒輪箱或發(fā)電機的過(guò)熱)，該控制器可以自動(dòng)停止風(fēng)力發(fā)電機的轉動(dòng)，并通過(guò)電話(huà)調制解調器來(lái)呼叫風(fēng)力發(fā)電機操作員。

　　液壓系統:用于重置風(fēng)力發(fā)電機的空氣動(dòng)力閘。

　　冷卻元件:包含一個(gè)風(fēng)扇，用于冷卻發(fā)電機。此外，它包含一個(gè)油冷卻元件，用于冷卻齒輪箱內的油。一些風(fēng)力發(fā)電機具有水冷發(fā)電機。

　　塔:風(fēng)力發(fā)電機塔載有機艙及轉子。通常高的塔具有優(yōu)勢，因為離地面越高，風(fēng)速越大?，F代600千瓦風(fēng)汽輪機的塔高為40至60米。它可以為管狀的塔，也可以是格子狀的塔。管狀的塔對于維修人員更為安全，因為他們可以通過(guò)內部的梯子到達塔頂。格狀的塔的優(yōu)點(diǎn)在于它比較便宜。

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風(fēng)力發(fā)電機原理示意圖：風(fēng)力發(fā)電原理（發(fā)電原理示意圖）

　　風(fēng)力發(fā)電是把風(fēng)的動(dòng)能轉為電能?，F在已被廣泛應用，可是你真的知道風(fēng)力發(fā)電機內部的結構和作業(yè)原理嗎？

　　上星期給大家共享了“電廠(chǎng)各個(gè)設備原理圖”，今日應粉絲要求帶來(lái)的風(fēng)電版的原理構成解述~

　　咱們先看一個(gè)風(fēng)電機組透視視頻展示~畫(huà)面唯美，風(fēng)機似籠罩在薄紗中！各位風(fēng)電“男神”，有沒(méi)有被撩到...

　　今日咱們試圖經(jīng)過(guò)兩個(gè)視頻和相應的文字把它通俗易懂的為各位讀者闡述，期望對各位的學(xué)習有必定的協(xié)助：

　　風(fēng)力發(fā)電的原理，是利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車(chē)葉片旋轉，再透過(guò)增速機將旋轉的速度提高，來(lái)促使發(fā)電機發(fā)電。依據現在的風(fēng)車(chē)技能，大約是每秒三公尺的微風(fēng)速度(微風(fēng)的程度)，便能夠開(kāi)始發(fā)電。

　　風(fēng)力發(fā)電在芬蘭、丹麥等國家很盛行;我國也在西部地區大力提倡。小型風(fēng)力發(fā)電體系效率很高，但它不是只由一個(gè)發(fā)電機頭組成的，而是一個(gè)有必定科技含量的小體系:風(fēng)力發(fā)電機+充電器+數字逆變器。

　　風(fēng)力發(fā)電機由機頭、轉體、尾翼、葉片組成。每一部分都很重要，各部分功能為:葉片用來(lái)承受風(fēng)力并經(jīng)過(guò)機頭轉為電能;尾翼使葉片一直對著(zhù)來(lái)風(fēng)的方向從而取得最大的風(fēng)能;轉體能使機頭靈活地滾動(dòng)以完成尾翼調整方向的功能;機頭的轉子是永磁體，定子繞組切割磁力線(xiàn)發(fā)生電能。

　　機艙:機艙包容著(zhù)風(fēng)力發(fā)電機的關(guān)鍵設備，包括齒輪箱、發(fā)電機。保護人員能夠經(jīng)過(guò)風(fēng)力發(fā)電機塔進(jìn)入機艙。機艙左端是風(fēng)力發(fā)電機轉子，即轉子葉片及軸。

　　轉子葉片:捉獲風(fēng)，并將風(fēng)力傳送到轉子軸心?，F代600千瓦風(fēng)力發(fā)電機上，每個(gè)轉子葉片的測量長(cháng)度大約為20米，并且被設計得很像飛機的機翼。

　　軸心:轉子軸心附著(zhù)在風(fēng)力發(fā)電機的低速軸上。

　　低速軸:風(fēng)力發(fā)電機的低速軸將轉子軸心與齒輪箱銜接在一起。在現代600千瓦風(fēng)力發(fā)電機上，轉子轉速適當慢，大約為19至30轉每分鐘。軸中有用于液壓體系的導管，來(lái)激起空氣動(dòng)力閘的運轉。

　　齒輪箱:齒輪箱左邊是低速軸，它能夠將高速軸的轉速提高至低速軸的50倍。高速軸及其機械閘:高速軸以1500轉每分鐘運轉，并驅動(dòng)發(fā)電機。它配備有緊急機械閘，用于空氣動(dòng)力閘失效時(shí)，或風(fēng)力發(fā)電機被維修時(shí)。

　　發(fā)電機:一般被稱(chēng)為感應電機或異步發(fā)電機。在現代風(fēng)力發(fā)電機上，最大電力輸出一般為500至1500千瓦。偏航設備:憑借電動(dòng)機滾動(dòng)機艙，以使轉子正對著(zhù)風(fēng)。偏航設備由電子控制器操作，電子控制器能夠經(jīng)過(guò)風(fēng)向標來(lái)感覺(jué)風(fēng)向。圖中顯現了風(fēng)力發(fā)電機偏航。一般，在風(fēng)改動(dòng)其方向時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機一次只會(huì )偏轉幾度。

　　電子控制器:包括一臺不斷監控風(fēng)力發(fā)電機狀態(tài)的計算機，并控制偏航設備。為防止任何故障(即齒輪箱或發(fā)電機的過(guò)熱)，該控制器能夠主動(dòng)停止風(fēng)力發(fā)電機的滾動(dòng)，并經(jīng)過(guò)電話(huà)調制解調器來(lái)呼叫風(fēng)力發(fā)電機操作員。

　　液壓體系:用于重置風(fēng)力發(fā)電機的空氣動(dòng)力閘。

　　冷卻元件:包括一個(gè)電扇，用于冷卻發(fā)電機。此外，它包括一個(gè)油冷卻元件，用于冷卻齒輪箱內的油。一些風(fēng)力發(fā)電機具有水冷發(fā)電機。

　　塔:風(fēng)力發(fā)電機塔載有機艙及轉子。一般高的塔具有優(yōu)勢，由于離地上越高，風(fēng)速越大?，F代600千瓦風(fēng)汽輪機的塔高為40至60米。它能夠為管狀的塔，也能夠是格子狀的塔。管狀的塔關(guān)于維修人員更為安全，由于他們能夠經(jīng)過(guò)內部的梯子抵達塔頂。格狀的塔的優(yōu)點(diǎn)在于它比較便宜。

風(fēng)力發(fā)電機原理示意圖：風(fēng)力發(fā)電機工作原理及原理圖

　　現代變速雙饋風(fēng)力發(fā)電機的工作原理就是通過(guò)葉輪將風(fēng)能轉變?yōu)闄C械轉距(風(fēng)輪轉動(dòng)慣量),通過(guò)主軸傳動(dòng)鏈,經(jīng)過(guò)齒輪箱增速到異步發(fā)電機的轉速后,通過(guò)勵磁變流器勵磁而將發(fā)電機的定子電能并入電網(wǎng).如果超過(guò)發(fā)電機同步轉速,轉子也處于發(fā)電狀態(tài),通過(guò)變流器向電網(wǎng)饋電.

　　最簡(jiǎn)單的風(fēng)力發(fā)電機可由葉輪和發(fā)電機兩部分構成,立在一定高度的塔干上,這是小型離網(wǎng)風(fēng)機. 最初的風(fēng)力發(fā)電機發(fā)出的電能隨風(fēng)變化時(shí)有時(shí)無(wú),電壓和頻率不穩定,沒(méi)有實(shí)際應用價(jià)值.為了解決這些問(wèn)題,現代風(fēng)機增加了齒輪箱、偏航系統、液壓系統、剎車(chē)系統和控制系統等.

　　齒輪箱可以將很低的風(fēng)輪轉速(1500千瓦的風(fēng)機通常為12-22轉/分)變?yōu)楹芨叩陌l(fā)電機轉速(發(fā)電機同步轉速通常為1500轉/分).同時(shí)也使得發(fā)電機易于控制,實(shí)現穩定的頻率和電壓輸出.偏航系統可以使風(fēng)輪掃掠面積總是垂直于主風(fēng)向.要知道,1500千瓦的風(fēng)機機艙總重50多噸,葉輪30噸,使這樣一個(gè)系統隨時(shí)對準主風(fēng)向也有相當的技術(shù)難度.

　　風(fēng)機是有許多轉動(dòng)部件的,機艙在水平面旋轉,隨時(shí)偏航對準風(fēng)向;風(fēng)輪沿水平軸旋轉,以便產(chǎn)生動(dòng)力扭距.對變槳矩風(fēng)機,組成風(fēng)輪的葉片要圍繞根部的中心軸旋轉,以便適應不同的風(fēng)況而變槳距.在停機時(shí),葉片要順槳,以便形成阻尼剎車(chē).

　　早期采用液壓系統用于調節葉片槳矩(同時(shí)作為阻尼、停機、剎車(chē)等狀態(tài)下使用),現在電變距系統逐步取代液壓變距.

　　就1500千瓦風(fēng)機而言,一般在4米/秒左右的風(fēng)速自動(dòng)啟動(dòng),在13米/秒左右發(fā)出額定功率.然后,隨著(zhù)風(fēng)速的增加,一直控制在額定功率附近發(fā)電,直到風(fēng)速達到25米/秒時(shí)自動(dòng)停機.

　　現代風(fēng)機的設計極限風(fēng)速為60-70米/秒,也就是說(shuō)在這么大的風(fēng)速下風(fēng)機也不會(huì )立即破壞.理論上的12級颶風(fēng),其風(fēng)速范圍也僅為32.7-36.9米/秒.

　　風(fēng)機的控制系統要根據風(fēng)速、風(fēng)向對系統加以控制,在穩定的電壓和頻率下運行,自動(dòng)地并網(wǎng)和脫網(wǎng);同時(shí)*齒輪箱、發(fā)電機的運行溫度,液壓系統的油壓,對出現的任何異常進(jìn)行報警,必要時(shí)自動(dòng)停機,屬于無(wú)人值守獨立發(fā)電系統單元.

　　一種新型的風(fēng)力發(fā)電機原理圖

風(fēng)力發(fā)電機原理示意圖：風(fēng)力發(fā)電機工作原理示意圖

　　風(fēng)力發(fā)電機就作為動(dòng)力源可以替代人力畜力，在生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用。

　　風(fēng)力發(fā)電機工作原理：它是將風(fēng)能轉換為機械功的動(dòng)力機械，又稱(chēng)風(fēng)車(chē)。廣義地說(shuō)，它是一種以太陽(yáng)為熱源，以大氣為工作介質(zhì)的熱能利用發(fā)動(dòng)機。風(fēng)力發(fā)電利用的是自然能源。相對柴油發(fā)電要好的多。但是若應急來(lái)用的話(huà)，還是不如柴油發(fā)電機。風(fēng)力發(fā)電不可視為備用電源，但是卻可以長(cháng)期利用。

　　風(fēng)力發(fā)電機工作原理，是利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車(chē)葉片旋轉，再透過(guò)增速機將旋轉的速度提升，來(lái)促使發(fā)電機發(fā)電。依據目前的風(fēng)車(chē)技術(shù)，大約是每秒三公尺的微風(fēng)速度（微風(fēng)的程度），便可以開(kāi)始發(fā)電。

　　風(fēng)力發(fā)電正在世界上形成一股熱潮，因為風(fēng)力發(fā)電沒(méi)有燃料問(wèn)題，也不會(huì )產(chǎn)生輻射或空氣污染。

　　風(fēng)力發(fā)電在芬蘭、丹麥等國家很流行；我國也在西部地區大力提倡。小型風(fēng)力發(fā)電系統效率很高，但它不是只由一個(gè)發(fā)電機頭組成的，而是一個(gè)有一定科技含量的小系統：風(fēng)力發(fā)電機＋充電器＋數字逆變器。風(fēng)力發(fā)電機由機頭、轉體、尾翼、葉片組成。每一部分都很重要，各部分功能為：葉片用來(lái)接受風(fēng)力并通過(guò)機頭轉為電能；尾翼使葉片始終對著(zhù)來(lái)風(fēng)的方向從而獲得最大的風(fēng)能；轉體能使機頭靈活地轉動(dòng)以實(shí)現尾翼調整方向的功能；機頭的轉子是永磁體，定子繞組切割磁力線(xiàn)產(chǎn)生電能。

　　風(fēng)力發(fā)電機因風(fēng)量不穩定，故其輸出的是13～25V變化的交流電，須經(jīng)充電器整流，再對蓄電瓶充電，使風(fēng)力發(fā)電機產(chǎn)生的電能變成化學(xué)能。然后用有保護電路的逆變電源，把電瓶里的化學(xué)能轉變成交流220V市電，才能保證穩定使用。

　　機械連接與功率傳遞水平軸風(fēng)機槳葉通過(guò)齒輪箱及其高速軸與萬(wàn)能彈性聯(lián)軸節相連,將轉矩傳遞到發(fā)電機的傳動(dòng)軸,此聯(lián)軸節應按具有很好的吸收阻尼和震動(dòng)的特性，表現為吸收適量的徑向、軸向和一定角度的偏移，并且聯(lián)軸器可阻止機械裝置的過(guò)載。另一種為直驅型風(fēng)機槳葉不通過(guò)齒輪箱直接與電機相連風(fēng)機電機類(lèi)型。

　　隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的逐步發(fā)展，各種新型的風(fēng)力發(fā)電機也相繼被發(fā)明。但是風(fēng)力發(fā)電機工作原理還是如以上所述，只是在此基礎上做了很多的改進(jìn)。關(guān)于這項新能源，相信在以后的發(fā)展中發(fā)展會(huì )更加迅猛。

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