風力發電的工作原理

自古以來,人們就在日常生活中利用風能,比如船帆,以及磨小麥和玉米,抽水和鋸木等等。 現如今,風主要用來發電,在我國,風力爲能源供應做出了巨大貢獻,至於網上某些玄學說法,不可信。 風力發電機是一種將風的動能轉化爲電能的裝置,可分爲水平軸風力發電機和垂直軸風力發電機。 垂直軸風力發電可爲電瓶、船隻或者交通信號燈供電,水平軸風力發電機較大,發電能力強,可供給城市用電。 這種密密麻麻插滿風力發電的地方,稱爲風電廠,通常安裝在地勢高的山區,這就是有很多風車山的原因。 事實證明,風電廠具有相對溫室氣體排放量低,水消耗需求少等效益。 讓我們看看風力發電機的主要部件,葉片,旋轉將風力轉化爲動能,葉片可有講究,你能看到橫切面有點像飛機的機翼。 首先迎角正確的情況下,風撞到傾斜的葉片,產生升力,帶動葉片旋轉。 接着是轉子,同樣跟隨葉片旋轉,底部是高聳的塔身,越高風力越大。 來到內部,這是變獎系統,其是大型風電機組控制系統的核心部分之一,能夠控制葉片速度,避免轉速過快或過低導致無法發電。 這是低速軸,以每分鐘約30至60轉的速度轉動,並將機械動能傳遞給高速軸。 高速軸能夠將轉速從每分鐘30至60轉提升至約1000到1800轉,這就是爲什麼我們看到很多風力發電機扇葉轉得很慢卻也能發電的原因。 高低速軸的中間是齒輪箱,也可以理解爲變速箱,後面這個就是發電機,將機械能轉化爲電能。 當然,還有安全部件,比如剎車,能在大風天氣等緊急情況下制動。 來到外部,這是一個風速計,測量風速並將數據傳輸到控制器,控制器當風速過快時會控制內部機械轉速,以免造成損壞。 還有風向標,測量風向並將信息傳遞至偏航驅動器,這樣就可以根據所測得的風向調整扇葉與發電機的方向,保持迎風狀態。 以前我還以爲風力發電機的方向是固定的,今天才知道原來是可以轉動的。 發電機產生的動力被傳到底部的升壓變壓器,最終變成我們的日常用電。