風力發電機的工作原理

風力發電機如何工作？

有一個大葉片的空氣渦輪機，該渦輪機附在足夠高的支撐塔的頂部。當風襲擊渦輪葉片時，由于轉子葉片的設計和對準，渦輪旋轉。渦輪機的軸與發電機相連。發電機的輸出通過電力電纜收集。

風力發電機的工作

當風刮到轉子葉片時，葉片開始旋轉。渦輪轉子連接到高速齒輪箱。變速箱將轉子的旋轉從低速轉換為高速。來自變速箱的高速軸與發電機的轉子連接，因此發電機以更高的速度運轉。需要一個激勵器來將所需的激勵提供給發電機勵磁系統的電磁線圈，以便它可以產生所需的電能。交流發電機輸出端產生的電壓與交流發電機的速度和磁場通量均成正比。速度由不受控制的風力控制。因此，為了保持交流發電機輸出功率的均勻性，必須根據自然風能的可用性來控制勵磁。勵磁機電流由可感測風速的渦輪機控制器控制。然后輸出電壓發電機（交流發電機）提供給整流器，交流發電機的輸出整流為直流電。然后，將整流后的直流輸出提供給線路轉換器單元，以將其轉換為穩定的交流輸出，并最終通過升壓變壓器將其饋入輸電網絡或輸電網。額外的單元用于為風力渦輪機的內部輔助設備如電動機，電池等供電，這稱為內部供電單元。現代大型風力發電機還附帶有其他兩種控制機制。

• 控制渦輪葉片的方向。

• 控制渦輪機面的方向。

渦輪機葉片的方向由葉片的基礎輪轂控制。葉片通過齒輪和小型電動機或液壓旋轉系統借助旋轉裝置連接到中央輪轂。該系統可以根據其設計進行電氣或機械控制。葉片根據風速旋轉。該技術稱為音高控制。它提供了渦輪葉片沿風向的最佳定向，從而獲得了最佳的風力。

機艙或渦輪機整個機體的方向可以遵循改變風向的方向，以最大程度地從風中獲取機械能。風速及其速度由風速計（自動測速裝置）感應，風速計將風向標固定在機艙的背面。信號被反饋到基于電子微處理器的控制系統，該控制系統控制偏航電動機，該偏航電動機使帶有齒輪裝置的整個機艙旋轉，以沿風向面向空氣渦輪機。