【風(feng)(feng)力發電機】風(feng)(feng)力發電機原理(li) 風力發電機結構 風力發電(dian)機類型

一、風力發電機原理

風力發電機的(de)原理，是(shi)(shi)利用風(feng)力帶(dai)動風(feng)車(che)葉片(pian)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)，再透過增速機將(jiang)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)的(de)速度提(ti)升，來促使(shi)發(fa)(fa)(fa)電機發(fa)(fa)(fa)電。依據目(mu)前(qian)的(de)風(feng)力發(fa)(fa)(fa)電機技(ji)術，大約是(shi)(shi)每秒三公(gong)尺的(de)微風(feng)速度（微風(feng)的(de)程(cheng)度），便可以開始發(fa)(fa)(fa)電。

二、風力發電機結構

機(ji)艙(cang)：機(ji)艙(cang)包容著風力發(fa)電(dian)機(ji)的關鍵設備，包括齒輪箱、發(fa)電(dian)機(ji)。維(wei)護人員可以通(tong)過(guo)風力發(fa)電(dian)機(ji)塔(ta)進入機(ji)艙(cang)。機(ji)艙(cang)左(zuo)端是風力發(fa)電(dian)機(ji)轉子(zi)，即(ji)轉子(zi)葉片及(ji)軸(zhou)。

轉子葉片：捉獲風，并將風力傳送(song)到轉子軸心。現代600千(qian)瓦(wa)風力(li)發電機(ji)上(shang)，每個轉子葉片的測量(liang)長度大約為20米，而且被設(she)計得很象飛機的(de)機翼(yi)。

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

低速軸：風力發電機的低速軸將轉子軸心與齒(chi)輪箱連接在一起。在現代(dai)600千(qian)瓦風力發電機上，轉子(zi)轉速(su)相當慢，大(da)約為19至30轉每分鐘。軸(zhou)中有用于液壓系統的導(dao)管，來激發空氣(qi)動力閘的運行。

齒輪(lun)箱(xiang)(xiang)：齒輪(lun)箱(xiang)(xiang)左邊是低速軸(zhou)，它可(ke)以將高速軸(zhou)的轉速提高至低速軸(zhou)的50倍(bei)。

高速軸(zhou)及(ji)其(qi)機械閘：高速軸(zhou)以(yi)1500轉每分鐘(zhong)運轉，并驅動(dong)發(fa)電機(ji)。它(ta)裝(zhuang)備有(you)緊急機(ji)械閘(zha)，用于空氣動(dong)力閘(zha)失(shi)效時，或風力發(fa)電機(ji)被維修時。

發(fa)電(dian)(dian)(dian)機：通(tong)常被稱為感應電(dian)(dian)(dian)機或異步發(fa)電(dian)(dian)(dian)機。在現代風力發(fa)電(dian)(dian)(dian)機上，最(zui)大電(dian)(dian)(dian)力輸出通(tong)常為500至1500千瓦。

偏航裝(zhuang)置(zhi)(zhi)：借助電(dian)(dian)(dian)動機轉動機艙(cang)，以使轉子正對著風(feng)。偏航裝(zhuang)置(zhi)(zhi)由電(dian)(dian)(dian)子控制器操作，電(dian)(dian)(dian)子控制器可以通過風(feng)向(xiang)標來感(gan)覺風(feng)向(xiang)。圖(tu)中顯示了(le)風(feng)力發電(dian)(dian)(dian)機偏航。通常，在風(feng)改變(bian)其方向(xiang)時(shi)，風(feng)力發電(dian)(dian)(dian)機一次(ci)只會(hui)偏轉幾度。

電(dian)(dian)(dian)子控(kong)(kong)制器(qi)(qi)：包含一臺不斷監控(kong)(kong)風力(li)發(fa)電(dian)(dian)(dian)機狀(zhuang)態(tai)的計算機，并(bing)控(kong)(kong)制偏航裝置。為防止(zhi)任何(he)故障(zhang)（即(ji)齒輪箱或發(fa)電(dian)(dian)(dian)機的過熱），該控(kong)(kong)制器(qi)(qi)可以自動(dong)停(ting)止(zhi)風力(li)發(fa)電(dian)(dian)(dian)機的轉動(dong)，并(bing)通(tong)過電(dian)(dian)(dian)話調制解調器(qi)(qi)來呼(hu)叫風力(li)發(fa)電(dian)(dian)(dian)機操作員。

液(ye)壓系統：用(yong)于重置風力發電機(ji)的空氣動力閘。

冷(leng)卻(que)(que)元件(jian)：包(bao)含一個風扇，用于冷(leng)卻(que)(que)發電機。此外，它包(bao)含一個油冷(leng)卻(que)(que)元件(jian)，用于冷(leng)卻(que)(que)齒(chi)輪箱內的油。一些(xie)風力發電機具(ju)有水冷(leng)發電機。

塔(ta)：風(feng)力發電機塔(ta)載有(you)機艙及轉子(zi)。通常高(gao)的塔(ta)具有(you)優勢，因為(wei)離(li)地面越高(gao)，風(feng)速越大(da)。現代600千(qian)瓦風汽輪機的塔高為40至60米(mi)。它可以為管狀的(de)(de)塔，也可以是格(ge)子(zi)(zi)狀的(de)(de)塔。管狀的(de)(de)塔對于維修人員更為安全，因為他們可以通過內部的(de)(de)梯(ti)子(zi)(zi)到達(da)塔頂。格(ge)狀的(de)(de)塔的(de)(de)優點在于它比(bi)較便宜。

風速計及風向標：用于測量風速及風向

尾舵：常見于水(shui)平軸上(shang)風(feng)向的小型(xing)風(feng)力發電機（一般在10KW及以下(xia)）。位于(yu)回轉(zhuan)體后方(fang)，與回轉(zhuan)體相連。主要作用一為調節(jie)風(feng)機(ji)轉(zhuan)向，使風(feng)機(ji)正對風(feng)向。作用二(er)是在(zai)大(da)風(feng)風(feng)況的情況下(xia)使風(feng)力機(ji)機(ji)頭偏離(li)風(feng)向，以達到降低轉(zhuan)速，保護風(feng)機(ji)的作用。

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）籠型異步(bu)發電機

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

2）繞線式雙饋異步發電機

功率為1500kW，定(ding)子向電網輸送50Hz交流電，轉子由變頻器(qi)控制，向電網間接輸送(song) 有功或無功功率。

2、同步型

1）永磁同步發電機

功率為750kW 1200kW 1500kW，由永磁體產生磁場，定子輸出經全(quan)功率(lv)整(zheng)流逆變后(hou)向電(dian)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)出經全功(gong)率(lv)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(mu)前利用最(zui)(zui)多的形式，功率最(zui)(zui)大5MW左右(you)。

2、垂直軸

是一種圓弧形雙葉片的結構（Φ型或稱為達里厄(e)），由(you)于(yu)其受(shou)風面(mian)積小，相應的(de)啟動(dong)風速較高(gao)。