風(fēng)力發(fā)電機(jī)是如何發(fā)電的

風(fēng)力發(fā)電機(jī)是將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械功，機(jī)械功帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，最終輸出交流電的電力設(shè)備。

我們?cè)鴪?bào)道過(guò)位于丹麥的V164，高達(dá)220米，上面安裝有3個(gè)巨型葉片，每個(gè)葉片長(zhǎng)達(dá)80米。一天24小時(shí)能發(fā)電26萬(wàn)度，足夠滿足數(shù)百戶家庭1個(gè)月的用電量。

關(guān)于這個(gè)發(fā)電量，小編收到大家的疑問(wèn)比較多，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)得這么慢能發(fā)電嗎，發(fā)電量真的有那么多嗎？

大家都玩過(guò)手搖發(fā)電手電筒吧，使勁的搖幾下，手電真的能亮一會(huì)，但是持續(xù)的時(shí)間并不長(zhǎng)。最經(jīng)典的要數(shù)手搖剃須刀了，記得上高中那會(huì)，十分流行（一不小心就暴露年齡了）。

當(dāng)然，風(fēng)機(jī)并不同于這種手搖玩具，它真的在發(fā)電！

其實(shí)，風(fēng)機(jī)葉片轉(zhuǎn)速慢的原因很簡(jiǎn)單，這跟自身的重量以及風(fēng)速有很大關(guān)系。

越大型的風(fēng)機(jī)，葉片越長(zhǎng)，重量越大，轉(zhuǎn)得越慢。1.5兆瓦風(fēng)機(jī)葉片重約6噸，是0.75兆瓦風(fēng)機(jī)葉片的1.8倍，但每分鐘才轉(zhuǎn)18圈，只有0.75兆瓦風(fēng)機(jī)的3/4。

風(fēng)機(jī)葉片的轉(zhuǎn)速跟風(fēng)速也有很大關(guān)系，風(fēng)速越快，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)得越快。1.5兆瓦風(fēng)機(jī)在風(fēng)速達(dá)到3米每秒時(shí)，就可以通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪提高轉(zhuǎn)速，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。

那么，風(fēng)機(jī)葉片轉(zhuǎn)速能不能隨著風(fēng)速的增加而無(wú)限增大呢？

那肯定不是。

當(dāng)風(fēng)速超過(guò)風(fēng)機(jī)限定速度時(shí)，風(fēng)機(jī)就要停止工作。因?yàn)槿绻D(zhuǎn)速過(guò)快，離心率大大增強(qiáng)，慣性趨勢(shì)會(huì)打破風(fēng)機(jī)自身的平衡，葉片就容易折斷。

因此，每種型號(hào)的風(fēng)機(jī)都有最大轉(zhuǎn)速。當(dāng)風(fēng)速過(guò)快時(shí)，就需要后臺(tái)操作電腦，停止運(yùn)行風(fēng)機(jī)，減少自身慣性帶來(lái)的破壞和磨損。這就相當(dāng)于兩輛相同的汽車，一輛速度是30千米每小時(shí)，一個(gè)200千米每小時(shí)，哪個(gè)剎車更容易一個(gè)道理。所以，扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)慢能更有效保護(hù)風(fēng)機(jī)不受傷害。

事實(shí)上，風(fēng)機(jī)發(fā)電量不取決于葉片旋轉(zhuǎn)的快慢。在葉片恒定轉(zhuǎn)速的情況下，葉片受力增加，功率就會(huì)增加。風(fēng)機(jī)的葉片越大，功率越大，相應(yīng)發(fā)電量就越多。

比如，1.5兆瓦風(fēng)機(jī)在滿功率發(fā)電的情況下，一小時(shí)能發(fā)1500度電。以一個(gè)三口之家在夏季高峰季平均每天用30度電計(jì)算，差不多能用50天。

風(fēng)力發(fā)電的種類

盡管風(fēng)力發(fā)電機(jī)多種多樣，但歸納起來(lái)可分為兩類：①水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)軸與風(fēng)向平行；②垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)軸垂直于地面或者氣流方向。

水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)

水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)科分為升力型和阻力型兩類。升力型風(fēng)力發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度快，阻力型旋轉(zhuǎn)速度慢。對(duì)于風(fēng)力發(fā)電，多采用升力型水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)。大多數(shù)水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)具有對(duì)風(fēng)裝置，能隨風(fēng)向改變而轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)于小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，這種對(duì)風(fēng)裝置采用尾舵，而對(duì)于大型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，則利用風(fēng)向傳感元件以及伺服電機(jī)組成的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

風(fēng)力機(jī)的風(fēng)輪在塔架前面的稱為上風(fēng)向風(fēng)力機(jī)，風(fēng)輪在塔架后面的則成為下風(fēng)向風(fēng)機(jī)。水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的式樣很多，有的具有反轉(zhuǎn)葉片的風(fēng)輪，有的再一個(gè)塔架上安裝多個(gè)風(fēng)輪，以便在輸出功率一定的條件下減少塔架的成本，還有的水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)輪周圍產(chǎn)生漩渦，集中氣流，增加氣流速度。

垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)

垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)向改變的時(shí)候無(wú)需對(duì)風(fēng)，在這點(diǎn)上相對(duì)于水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)是一大優(yōu)勢(shì)，它不僅使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化，而且也減少了風(fēng)輪對(duì)風(fēng)時(shí)的陀螺力。

利用阻力旋轉(zhuǎn)的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)有幾種類型，其中有利用平板和被子做成的風(fēng)輪，這是一種純阻力裝置；S型風(fēng)車，具有部分升力，但主要還是阻力裝置。這些裝置有較大的啟動(dòng)力矩，但尖速比低，在風(fēng)輪尺寸、重量和成本一定的情況下，提供的功率輸出低。