風力發電機的工作原理，轉一圈能產幾度電？

發明這種大風扇的真是個天才 一圈5度電 免費的風源源不斷 那它究竟是如何發電的呢 首先葉片是風力渦輪機最關鍵的部分 通常有三片葉片 可以兼顧穩定性和效率 而且它採用空氣動力學設計 就類似於飛機機翼 當風吹過葉片時 利用空氣動力學原理形成生力 就會使葉片轉動 而葉片越長捕風能力越強 也直接影響發電能力 葉片的旋轉帶動主軸低速旋轉 大約每分鐘旋轉10-20轉 但這一速度 不足以直接驅動發電機的發電 因此還需要通過齒輪箱進行增速 齒輪箱通常採用多極行星齒輪結構 將扭矩逐級增加 最終達到發電機所需的高轉速 通常爲1000-1800轉每分鐘 最終產生電力 但這種風力發電機有個缺點 就是時間長了 齒輪箱就很容易損壞 維護成本非常高 所以現在很多風力發電機 尤其是海上風電機 不再採用齒輪箱 而是主軸直接驅動發電機 但需要把雙潰式風力發電機 換成永磁同步風力發電機 它通過增大發電機的直徑 並增加其磁極數量來提高輸出頻率 但它也有缺點 就是它產生的是變頻交流電 需要利用全功率變流器 將變頻交流電轉換爲直流電 再轉換爲標準50赫茲交流電 最後才能經變壓器升壓後 併入電網 這一過程功率損耗較高 另外製造永磁材料需要大量稀土 所以導致造價也很高 好在我國控制着全球90%的稀土供應 但還有個問題 就是風速和風向是很不穩定的 那風力發電機是如何適應風向變化 控制轉速實現穩定供電呢 原來每颱風力發電機上都有偏航系統 能實時檢測風速和風向的變化 並將數據傳輸到控制系統 控制系統會分析風向偏差 計算出需要調整的角度 然後控制偏航電機驅動風機繞塔架旋轉 使葉片始終迎風 而且葉片也有變向控制系統 風速較低時就會增加葉片迎風的角度 讓風機儘可能多地捕獲風能 相反風速較高時 就會減小葉片迎風角度 降低旋轉速度 防止風機損壞 但在極端風速時 葉片會旋轉到完全平行於風向的位置 使風直接穿過葉片 從而徹底停止葉片的旋轉 否則就很可能損壞葉片 一般對於一臺5兆瓦的風機 平均每轉一圈大約能發5度電以上 而對於15兆瓦的超大風機 平均每轉可產生20度電以上