【風(feng)力發電(dian)機】風(feng)力發電(dian)機原理 風力發電機結構 風力發電(dian)機類(lei)型

一、風力發電機原理

風力發電機的(de)原理，是(shi)利用風(feng)力帶(dai)動(dong)風(feng)車葉片旋轉，再(zai)透(tou)過(guo)增速機(ji)將旋轉的(de)速度提(ti)升，來促使發電機(ji)發電。依據目(mu)前的(de)風(feng)力發電機(ji)技術，大約是(shi)每(mei)秒三公尺的(de)微風(feng)速度（微風(feng)的(de)程度），便可(ke)以開始(shi)發電。

二、風力發電機結構

機艙(cang)：機艙(cang)包容(rong)著風力(li)發(fa)電機的關(guan)鍵設備，包括齒輪箱(xiang)、發(fa)電機。維(wei)護(hu)人(ren)員可以通(tong)過風力(li)發(fa)電機塔進入機艙(cang)。機艙(cang)左(zuo)端(duan)是風力(li)發(fa)電機轉子，即轉子葉片及(ji)軸(zhou)。

轉(zhuan)子葉片：捉(zhuo)獲風，并將風力傳送到(dao)轉(zhuan)子軸心。現代600千瓦風(feng)力發電機上，每個(ge)轉子葉(xie)片的測(ce)量(liang)長度大約為20米，而且被(bei)設計得很象飛機的機翼。

軸(zhou)(zhou)心：轉子軸(zhou)(zhou)心附著(zhu)在風力發電機的低速軸(zhou)(zhou)上(shang)。

低速軸：風力發電機的低速軸將(jiang)轉(zhuan)子軸心與齒輪箱連接在一起。在現(xian)代600千瓦風力(li)發電機上(shang)，轉子轉速(su)相(xiang)當(dang)慢，大約為19至30轉每分(fen)鐘。軸中有用(yong)于液壓系統的導管(guan)，來(lai)激(ji)發空氣動力閘的運(yun)行。

齒(chi)輪(lun)箱：齒(chi)輪(lun)箱左邊是低速(su)(su)軸，它(ta)可以將高(gao)速(su)(su)軸的轉速(su)(su)提(ti)高(gao)至低速(su)(su)軸的50倍。

高速(su)軸(zhou)及其機械閘：高速(su)軸(zhou)以1500轉(zhuan)每分(fen)鐘運轉(zhuan)，并(bing)驅動發電機(ji)。它裝備有緊急機(ji)械閘(zha)，用于空氣動力(li)閘(zha)失效時，或(huo)風力(li)發電機(ji)被維修時。

發電(dian)(dian)機：通常被稱為感應電(dian)(dian)機或異步發電(dian)(dian)機。在現代(dai)風力發電(dian)(dian)機上，最(zui)大電(dian)(dian)力輸出通常為500至(zhi)1500千(qian)瓦(wa)。

偏(pian)(pian)航裝(zhuang)置：借助電動機(ji)轉動機(ji)艙，以(yi)使轉子(zi)正對著風。偏(pian)(pian)航裝(zhuang)置由電子(zi)控制器(qi)操作，電子(zi)控制器(qi)可以(yi)通過(guo)風向(xiang)標(biao)來感(gan)覺(jue)風向(xiang)。圖中(zhong)顯示了風力發電機(ji)偏(pian)(pian)航。通常，在風改(gai)變其方向(xiang)時，風力發電機(ji)一次只會偏(pian)(pian)轉幾度(du)。

電(dian)子(zi)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)器：包含一臺不斷監控(kong)(kong)風力發電(dian)機狀態的(de)計算(suan)機，并(bing)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)偏航裝置。為防止(zhi)任何故障（即齒輪箱(xiang)或發電(dian)機的(de)過(guo)熱(re)），該控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)器可以自動(dong)停(ting)止(zhi)風力發電(dian)機的(de)轉動(dong)，并(bing)通過(guo)電(dian)話調制(zhi)(zhi)解調器來呼叫風力發電(dian)機操(cao)作員(yuan)。

液壓系統(tong)：用于重置風(feng)力發電機的空氣動力閘(zha)。

冷(leng)(leng)卻元件(jian)：包(bao)含一(yi)個(ge)風扇，用(yong)于冷(leng)(leng)卻發電機(ji)。此外，它包(bao)含一(yi)個(ge)油(you)冷(leng)(leng)卻元件(jian)，用(yong)于冷(leng)(leng)卻齒(chi)輪箱內(nei)的(de)油(you)。一(yi)些風力發電機(ji)具有(you)水冷(leng)(leng)發電機(ji)。

塔：風(feng)力發(fa)電機(ji)塔載有(you)機(ji)艙及轉子。通常高(gao)的塔具有(you)優勢，因為(wei)離地面越高(gao)，風(feng)速越大。現代600千瓦風汽輪機的塔高為40至60米。它可(ke)以(yi)為(wei)管狀的塔，也可(ke)以(yi)是格子狀的塔。管狀的塔對于維修人(ren)員更為(wei)安全，因為(wei)他們可(ke)以(yi)通(tong)過內部的梯(ti)子到達塔頂。格狀的塔的優點(dian)在于它比較便宜。

風速(su)計及(ji)風向(xiang)標(biao)：用于(yu)測量風速(su)及(ji)風向(xiang)

尾舵(duo)：常見于水平軸上風向的(de)小(xiao)型(xing)風力(li)發(fa)電(dian)機（一般在10KW及以下）。位于回轉(zhuan)體(ti)后方，與回轉(zhuan)體(ti)相連。主要作(zuo)用一(yi)為(wei)調節風機轉(zhuan)向，使風機正對(dui)風向。作(zuo)用二是在大風風況(kuang)的(de)情況(kuang)下使風力機機頭偏離風向，以達到降(jiang)低(di)轉(zhuan)速，保護風機的(de)作(zuo)用。

三、風力發電機類型

根據定槳矩失速型風機和變速恒頻變槳矩風機的特點分為：

1、異步型

1）籠型異(yi)步發電機

功率為(wei)600/125kW 750kW 800kW 12500kW，定子向(xiang)電網(wang)輸送不同功率的50Hz交流電(dian)。

2）繞線式(shi)雙(shuang)饋異步發電機

功率為(wei)1500kW，定子向(xiang)電網(wang)輸送50Hz交流電(dian)，轉子由變頻器控制，向(xiang)電(dian)網(wang)間(jian)接輸送 有功或(huo)無功功率。

2、同步型

1）永磁同步(bu)發電機

功率為750kW 1200kW 1500kW，由永磁體產生磁場，定子輸出經全功率整流逆變后向(xiang)電網輸送50Hz交流電。

2）電勵磁同步發電機

由外接到轉子上的直流電流產生磁場，定子輸(shu)出經全(quan)功率整(zheng)流逆變(bian)后向電網輸(shu)送50Hz交流電。

根據葉片形式的不同，現有風力發電機分為：

1、水平軸

世界上目前利用最(zui)多的形式，功率最(zui)大5MW左(zuo)右(you)。

2、垂直軸

是一種圓弧形雙(shuang)葉片的(de)結構（Φ型(xing)或(huo)稱為達里厄），由于其(qi)受風面積小，相應的啟動(dong)風速較高(gao)。