风力发电机的工作原理

风力发电机如何工作？

有一个大叶片的空气涡轮机，该涡轮机附在足够高的支撑塔的顶部。当风袭击涡轮叶片时，由于转子叶片的设计和对准，涡轮旋转。涡轮机的轴与发电机相连。发电机的输出通过电力电缆收集。

风力发电机的工作

当风刮到转子叶片时，叶片开始旋转。涡轮转子连接到高速齿轮箱。变速箱将转子的旋转从低速转换为高速。来自变速箱的高速轴与发电机的转子连接，因此发电机以更高的速度运转。需要一个激励器来将所需的激励提供给发电机励磁系统的电磁线圈，以便它可以产生所需的电能。交流发电机输出端产生的电压与交流发电机的速度和磁场通量均成正比。速度由不受控制的风力控制。因此，为了保持交流发电机输出功率的均匀性，必须根据自然风能的可用性来控制励磁。励磁机电流由可感测风速的涡轮机控制器控制。然后输出电压发电机（交流发电机）提供给整流器，交流发电机的输出整流为直流电。然后，将整流后的直流输出提供给线路转换器单元，以将其转换为稳定的交流输出，并最终通过升压变压器将其馈入输电网络或输电网。额外的单元用于为风力涡轮机的内部辅助设备如电动机，电池等供电，这称为内部供电单元。现代大型风力发电机还附带有其他两种控制机制。

• 控制涡轮叶片的方向。

• 控制涡轮机面的方向。

涡轮机叶片的方向由叶片的基础轮毂控制。叶片通过齿轮和小型电动机或液压旋转系统借助旋转装置连接到中央轮毂。该系统可以根据其设计进行电气或机械控制。叶片根据风速旋转。该技术称为音高控制。它提供了涡轮叶片沿风向的最佳定向，从而获得了最佳的风力。

机舱或涡轮机整个机体的方向可以遵循改变风向的方向，以最大程度地从风中获取机械能。风速及其速度由风速计（自动测速装置）感应，风速计将风向标固定在机舱的背面。信号被反馈到基于电子微处理器的控制系统，该控制系统控制偏航电动机，该偏航电动机使带有齿轮装置的整个机舱旋转，以沿风向面向空气涡轮机。