風(fēng)力發(fā)電機是將風(fēng)能轉換為機械功，機械功帶動(dòng)轉子旋轉，最終輸出交流電的電力設備。
位于丹麥的V164，高達220米，上面安裝有3個(gè)巨型葉片，每個(gè)葉片長(cháng)達80米。一天24小時(shí)能發(fā)電26萬(wàn)度，足夠滿(mǎn)足數百戶(hù)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)機轉得這么慢能發(fā)電嗎，發(fā)電量真的有那么多嗎？ 其實(shí)，風(fēng)機葉片轉速慢的原因很簡(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，葉片越長(cháng)，重量越大，轉得越慢。1.5兆瓦風(fēng)機葉片重約6噸，是0.75兆瓦風(fēng)機葉片的1.8倍，但每分鐘才轉18圈，只有0.75兆瓦風(fēng)機的3/4。 風(fēng)機葉片的轉速跟風(fēng)速也有很大關(guān)系，風(fēng)速越快，風(fēng)機轉得越快。1.5兆瓦風(fēng)機在風(fēng)速達到3米每秒時(shí)，就可以通過(guò)轉動(dòng)齒輪提高轉速，從而帶動(dòng)發(fā)電機發(fā)電。 那么，風(fēng)機葉片轉速能不能隨著(zhù)風(fēng)速的增加而無(wú)限增大呢？ 當風(fēng)速超過(guò)風(fēng)機限定速度時(shí)，風(fēng)機就要停止工作。因為如果轉速過(guò)快，離心率大大增強，慣性趨勢會(huì )打破風(fēng)機自身的平衡，葉片就容易折斷。
因此，每種型號的風(fēng)機都有最大轉速。當風(fēng)速過(guò)快時(shí)，就需要后臺操作電腦，停止運行風(fēng)機，減少自身慣性帶來(lái)的破壞和磨損。這就相當于兩輛相同的汽車(chē)，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(chē)更容易一個(gè)道理。所以，扇葉轉動(dòng)慢能更有效保護風(fēng)機不受傷害。 事實(shí)上，風(fēng)機發(fā)電量不取決于葉片旋轉的快慢。在葉片恒定轉速的情況下，葉片受力增加，功率就會(huì )增加。風(fēng)機的葉片越大，功率越大，相應發(fā)電量就越多。 比如，1.5兆瓦風(fēng)機在滿(mǎn)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度電計算，差不多能用50天。
盡管風(fēng)力發(fā)電機多種多樣，但歸納起來(lái)可分為兩類(lèi)：
①水平軸風(fēng)力發(fā)電機，風(fēng)輪的旋轉軸與風(fēng)向平行； ②垂直軸風(fēng)力發(fā)電機，風(fēng)輪的旋轉軸垂直于地面或者氣流方向。 水平軸風(fēng)力發(fā)電機科分為升力型和阻力型兩類(lèi)。升力型風(fēng)力發(fā)電機旋轉速度快，阻力型旋轉速度慢。對于風(fēng)力發(fā)電，多采用升力型水平軸風(fēng)力發(fā)電機。大多數水平軸風(fēng)力發(fā)電機具有對風(fēng)裝置，能隨風(fēng)向改變而轉動(dòng)。對于小型風(fēng)力發(fā)電機，這種對風(fēng)裝置采用尾舵，而對于大型的風(fēng)力發(fā)電機，則利用風(fēng)向傳感元件以及伺服電機組成的傳動(dòng)機構。
風(fēng)力機的風(fēng)輪在塔架前面的稱(chēng)為上風(fēng)向風(fēng)力機，風(fēng)輪在塔架后面的則成為下風(fēng)向風(fēng)機。水平軸風(fēng)力發(fā)電機的式樣很多，有的具有反轉葉片的風(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)電機在風(fēng)輪周?chē)a(chǎn)生漩渦，集中氣流，增加氣流速度。 垂直軸風(fēng)力發(fā)電機在風(fēng)向改變的時(shí)候無(wú)需對風(fēng)，在這點(diǎn)上相對于水平軸風(fēng)力發(fā)電機是一大優(yōu)勢，它不僅使結構設計簡(jiǎn)化，而且也減少了風(fēng)輪對風(fēng)時(shí)的陀螺力。
利用阻力旋轉的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機有幾種類(lèi)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(chē)，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。
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來(lái)源：CCTV10
