风力发电机的原理、结构以及类型。 风力发电机有其特定的原理。 风力发电机具备特定的结构。 风力发电机包含不同的类型。

一、风力发电机原理

风力发电机的原理在于，借助风力使风车叶片进行旋转。接着，通过增速机把旋转的速度提升起来。这样就能促使发电机发电。按照目前的风力发电机技术来看，大概每秒三公尺这样微风的速度，就能够开始进行发电了。

二、风力发电机结构

机舱包含着风力发电机的重要设备，其中有齿轮箱和发电机。维护人员能够经由风力发电机塔抵达机舱。在机舱的左端是风力发电机的转子，也就是转子叶片以及轴。

转子叶片能够捉获风，并且把风力传送到转子轴心。在现代 600 千瓦风力发电机上，每个转子叶片的测量长度约为 20 米，同时它被设计得很像飞机的机翼。

轴心：转子轴心附着在风力发电机的低速轴上。

风力发电机的低速轴的作用是将转子轴心与齿轮箱连接起来。在现代 600 千瓦的风力发电机中，转子转速较为缓慢，大概在 19 至 30 转每分钟这个范围。轴里有用于液压系统的导管，此导管是用来激发空气动力闸运行的。

齿轮箱左边是低速轴，它能够把高速轴的转速提升到低速轴转速的 50 倍。

该机械闸也用于风力发电机被维修时。

发电机通常被称作感应电机或者异步发电机。在现代的风力发电机当中，其最大电力输出一般是在 500 到 1500 千瓦之间。

偏航装置借助电动机来转动机舱，目的是让转子正对着风。电子控制器操控着偏航装置，并且电子控制器能够通过风向标感知风向。图中展示了风力发电机的偏航情况。一般来说，当风改变方向时，风力发电机一次只会偏转几度。

电子控制器包含一台计算机，这台计算机不断监控风力发电机的状态，并且还控制偏航装置。为了防止出现任何故障，比如齿轮箱或发电机过热，该控制器能够自动停止风力发电机的转动，同时还可以通过电话调制解调器呼叫风力发电机操作员。

液压系统：用于重置风力发电机的空气动力闸。

冷却元件包含一个风扇，此风扇用于冷却发电机。同时，它还包含一个油冷却元件，该油冷却元件用于冷却齿轮箱内的油。有一些风力发电机配备有水冷发电机。

风力发电机塔上搭载着机舱和转子。塔高有优势，因为离地面越高，风速就越大。现代 600 千瓦风汽轮机的塔高度在 40 米到 60 米之间。这种塔可以是管状的，也可以是格子状的。管状的塔对维修人员更安全，因为他们能通过内部的梯子到达塔顶。格状的塔的优点是比较便宜。

风速计及风向标：用于测量风速及风向

尾舵常见于水平轴上风向的小型风力发电机，这类风力发电机一般在 10KW 及以下。尾舵位于回转体后方且与回转体相连。其主要有两个作用，一是调节风机转向，让风机能正对风向；二是在大风风况时使风力机机头偏离风向，以此达到降低转速、保护风机的目的。

三、风力发电机类型

根据定桨矩失速型风机和变速恒频变桨矩风机的特点分为：

1、异步型

1）笼型异步发电机

功率为 600 时，定子会向电网输送不同功率的 50Hz 交流电。

2）绕线式双馈异步发电机

定子向电网输送 50Hz 的交流电，功率为某值。转子由变频器进行控制，通过这种方式向电网间接输送有功或无功功率。

2、同步型

1）永磁同步发电机

功率是 。永磁体产生了磁场。定子输出的电流经过全功率整流逆变之后，会向电网输送 50Hz 的交流电。

2）电励磁同步发电机

直流电流从外部接到转子上，从而产生磁场。定子输出的电流经过全功率整流逆变后，会向电网输送 50Hz 的交流电。

根据叶片形式的不同，现有风力发电机分为：

1、水平轴

世界上目前利用最多的形式，功率最大5MW左右。

2、垂直轴

有一种结构是圆弧形双叶片的（Φ型或达里厄），这种结构受风面积小，所以启动风速较高。