风力发电机几乎都不怎么转动，它是怎么实现发

发布日期：2022-02-19 / 人气：

为什么非传统的风力发电设施的叶子转得那么慢还可以发电？他是怎么发电的呢？风力发电机是将风能转化为电能的装置。七十年代初期，由于石油危机出现了能源紧张的问题，人们认识到常规矿物能源供应的不稳定性和有限性，于是寻求清洁的可再生能源，于是成为现代世界的一个重要课题。风能作为可再生的无污染的自然能源，又重新引起了人们重视。

风力发电机的原理也比较简单，是利用风力带动风车叶片旋转，再通过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。依据目前的风车技术，大约是每秒三公尺的微风速度便可以开始发电。风力发电在芬兰、丹麦等国家很流行，我国也在西部地区大力提倡，小型风力发电系统效率很高，但它不是只有一个发电机头组成的，而是一个有一定科技含量的小系统，

风力发电机加充电器加数字逆变器，风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成，每一部分都很重要，各部分功能为叶片用来接受风力并通过机头转为电能，尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能。转体能够使机头灵活的转动，以实现尾翼调整方向的功能，机头的转子是永磁体，定子绕组切割磁力线产生电能，关于发电量，好多人都有疑问，风机转得这么慢，能够发电吗？发电量真的有那么多吗？

其实风机叶片转速慢的原因很简单，这跟自身的重量以及风速有很大关系越大，越大型的风机叶片越长，重量越大，转得越慢，一点五兆瓦风机叶片重约六吨，是零点七五兆瓦风机叶片的一点八倍，但每一分钟才转十八圈，只有零点七五兆瓦风机的四分之三，到风速越快风机转得越快。

一点五兆瓦风机在风速达到每秒三米时，就可以通过转动齿轮提高转速，从而带动发电机发电。那么风机叶片转速能不能够随着风速的增加而无限增大呢？当风速超过风力限定速度时，风机就要停止工作，因为如果转速过快，离心率大大增强，惯性趋势会打破攻击自身的平衡，叶片就容易折断。因此每种型号的风机都有最大转速，风速过快时，后台的限速装置就会停止运行风机，减少自身惯性带来的破坏和磨损。所以扇叶转动慢，能够更有效地保护飞机不受伤害。

与此同时，风机发电量也不取决于叶片旋转的快慢，在叶片恒定转速的情况下，叶片受力增加，功率就会增加。风机的叶片越大功率越大，相应发电量就越多，比如一点五兆瓦风机在满功率发电的情况下，一小时能够发一千五百度电，以一个三口之家在夏季高峰期平均每天用三十度电计算，差不多能够用五十天。

还记得小时候做的风车都是四片叶子或者更多的子，那为什么大多数风力发电装置是三片叶子呢？力发电机的叶片非常像飞机的翅膀，背部要比以前当弯曲，由此形成的积压差，使得叶片转动，从而将风能转化为电能。理论上来说好像叶片越多产生的力量越大。然而实际上更多的叶片也意味着更大的重量和更多的花费。以四叶风力发电机来说，增加一片叶子，将耗费大量的金钱而能够增加的能量却有限。

另外中空气动力学的角度来说，叶片越多意味着扭力越大，那么在相同风速下转动速度就越慢。毫无疑问将风能更多地转化为电能，风力发电机的转速越快越好。因此似乎叶片越少风力发动机的效率就越高。从这个角度而言，单页的风力发电机可以似乎达到发电的最大效率，但是在同样风速下，单叶风力发电机的飞速旋转将带来巨大的噪音，并且将使组件磨损得更快，对于两片叶子的风力发电接来说也同样如此。另外在叶片处于水平方向时，陀螺效应会使得两片叶子的风力发电机产生巨大的震颤效果，从而对撕裂涡轮或造成磨损。最后从审美上看三片叶子的涡轮风力发电机也是看上去最令人舒服的设计。因此三叶风力发电机是能够最小化震颤效应，同时兼顾耐久性、经济性以及美观度的设计。

根据旋转轴的不同，风力发电机主要分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机两类。目前市场上水平轴风力发电机占主流位置，水平轴风力发电机科分为升力型和阻力型两类，升力型风力发电机旋转速度快，阻立型旋转速度慢，对于风力发电来说，多采用升力型水平轴风力发电机。

大多数水平轴风力发电机具有对风装置能够随风向改变而转动，对于小型风力发电机这种对风装置采用尾舵。而对于大型的风力发电机，则利用风向传感元件以及伺服电机组成的传动机构，垂直轴风力发电机在风向改变的时候无需对风，在这点上相对于水平轴风力发电机是一大优势。它不仅使结构设计简化，而且减少了风轮对风时的陀螺力。

利用阻力旋转的垂直轴风力发电机有几种类型，其中有利用平板和被子做成的风轮，这是一种纯阻力装置。S型风车具有部分升力，但主要还是阻力装置，这些装置有较大的起动力矩，但尖速比低，在风轮尺寸，重量和成本一定的情况下提供的功率输出低。虽然现在风力发电存在这些一定的缺陷，现今很多国家也都在研究各种新式风力发电机，力图精益求精，克服种种缺陷。但他仍然是目前最有前景的绿色能源。那大家比较倾向于哪款风力发电机呢？

来源：邦比机电