你是否曾經看到過高高聳立在地平線上的風力發電機？它們如同巨人的手臂，迎著微風旋轉不停，仿佛在向我們展示一種神奇的能源轉化方式。那么，讓我們一起來揭開風力發電的神秘面紗，了解一下它的原理及其基礎知識吧！

把風的轉變成機械動能，再把機械能轉化為電力動能，這就是風力發電。

1、風力發電的原理

風力發電的原理，利用風力帶動風車葉片旋轉，再透過增速機將旋轉的速度提升，來促使發電機發電。依據目前的風車技術，大約是每秒三米的微風速度（微風的程度），便可以開始發電。 風力發電正在世界上形成一股熱潮，因為風力發電不需要使用燃料，也不會產生輻射或。

（1）風力發電所需要的裝置，稱作：風力發電機組，大體上可分(包括尾舵)、和三部分。（大型風力發電站基本上沒有尾舵，一般只有小型（包括家用型）才會擁有尾舵）

（2）風輪是把風的轉變為機械能的重要部件，它由兩只(或更多只)螺旋槳形的葉輪組成。當風吹向漿葉時，槳葉上產生氣動力驅動風輪轉動。槳葉的材料要求強度高、重量輕，目前多用或其它復合材料(如)來制造。（現在還有一些垂直風輪，s型旋轉葉片等，其作用也與常規螺旋槳型葉片相同）

（3）由于風輪的轉速比較低，而且風力的大小和方向經常變化著，這又使轉速不穩定；所以，在帶動發電機之前，還必須附加一個把轉速提高到發電機額定轉速的齒輪變速箱，再加一個調速機構使轉速保持穩定，然后再聯接到發電機上。為保持風輪始終對準風向以獲得最大的功率，還需在風輪的后面裝一個類似風向標的尾舵。是支承風輪、尾舵和發電機的構架。它一般修建得比較高，為的是獲得較大的和較均勻的風力，又要有足夠的強度。鐵塔高度視地面障礙物對風速影響的情況，以及風輪的直徑大小而定，一般在6-20米范圍內。

（4）發電機的作用，是把由風輪得到的恒定轉速，通過升速傳遞給發電機構均勻運轉，因而把機械能轉變為電能。小型風力發電系統效率很高，但它不是只由一個發電機頭組成的，而是一個有一定科技含量的小系統：風力發電機+充電器+數字逆變器。風力發電機由機頭、轉體、尾翼、葉片組成。每一部分都很重要，各部分功能為：葉片用來接受風力并通過機頭轉為電能；尾翼使葉片始終對著來風的方向從而獲得最大的；轉體能使機頭靈活地轉動以實現尾翼調整方向的功能；機頭的轉子是永磁體，定子繞組切割磁力線產生電能。

（5）我國的風力資源極為豐富，絕大多數地區的平均風速都在每秒3米以上，特別是東北、西北、西南高原和沿海島嶼，平均風速更大；有的地方，一年三分之一以上的時間都是大風天。在這些地區，發展風力發電是很有前途的。

2、風力發電的輸出

（1）風力發電機因風量不穩定，故其輸出的是13～25V變化的，須經充電器整流，再對蓄電瓶充電，使風力發電機產生的電能變成。然后用有保護電路的逆變電源，把電瓶里的化學能轉變成交流220V市電，才能保證穩定使用。一個家庭一年的用電只需20元電瓶液的代價。

3、風力發電機種類

盡管風力發電機多種多樣，但歸納起來可分為兩類：①，風輪的旋轉軸與風向平行；②，風輪的旋轉軸垂直于地面或者氣流方向。

4、優缺點

?優點

①、清潔，環境效益好；

②、可再生，永不枯竭；

③、基建周期短；

④、裝機規模靈活。

?缺點

①、噪聲，視覺污染；

②、占用大片土地；

③、不穩定，不可控；

④、目前成本仍然很高。

⑤、影響鳥類。

5、發電機結構

（1）風力發電機是將風能轉換為機械功的動力機械，又稱風車。廣義地說，它是一以大氣為工作介質的能量利用機械。

（2）機艙：機艙包容著風力發電機的，包括齒輪箱、發電機。維護人員可以通過風力發電機塔進入機艙。機艙左端是風力發電機轉子，即轉子葉片及軸。

（3）轉子葉片：捉獲風，并將風力傳送到轉子軸心?，F代600千瓦風力發電機上，每個轉子葉片的測量長度大約為20米，而且被設計得很像飛機的機翼。

（4）軸心：轉子軸心附著在風力發電機的低速軸上。

（5）低速軸：風力發電機的低速軸將轉子軸心與齒輪箱連接在一起。在現代600千瓦風力發電機上，轉子轉速相當慢，大約為19至30轉每分鐘。軸中有用于液壓系統的導管，來激發空氣動力閘的運行。

（6）齒輪箱：齒輪箱左邊是低速軸，它可以將高速軸的轉速提高至低速軸的50倍?！「咚佥S及其機械閘：高速軸以1500轉每分鐘運轉，并驅動發電機。它裝備有緊急機械閘，用于空氣動力閘失效時，或風力發電機被維修時。

（7）發電機：通常被稱為感應電機或異步發電機。在現代風力發電機上，最大電力輸出通常為500至1500千瓦。　偏航裝置：借助電動機轉動機艙，以使轉子正對著風。偏航裝置由電子控制器操作，電子控制器可以通過風向標來感覺風向。圖中顯示了風力發電機偏航。通常，在風改變其方向時，風力發電機一次只會偏轉幾度。

（8）電子控制器：包含一臺不斷監控風力發電機狀態的計算機，并控制偏航裝置。為防止任何故障（即齒輪箱或發電機的過熱），該控制器可以自動停止風力發電機的轉動，并通過電話調制解調器來呼叫風力發電機操作員。

（9）液壓系統：用于重置風力發電機的空氣動力閘。

（10）冷卻元件：包含一個風扇，用于冷卻發電機。此外，它包含一個油冷卻元件，用于冷卻齒輪箱內的油。一些風力發電機具有水冷發電機。

（11）塔：風力發電機塔載有機艙及轉子。通常高的塔具有優勢，因為離地面越高，風速越大?，F代600千瓦風汽輪機的塔高為40至60米。它可以為管狀的塔，也可以是格子狀的塔。管狀的塔對于維修人員更為安全，因為他們可以通過內部的梯子到達塔頂。格狀的塔的優點在于它比較便宜。

（12）風速計及風向標：用于測量風速及風向。