現在，普通的老百姓都知道那不斷轉動著大大葉片的風車其實就是風力發電機，但是我們了解它的內部構造嗎?

　　風力發電機是將風能轉換為機械功，機械功帶動轉子旋轉，最終輸出交流電的電力設備。風力發電機一般有風輪、發電機(包括裝置)、調向器(尾翼)、塔架、限速安全機構和儲能裝置等構件組成。

　　風力發電機的工作原理比較簡單，風輪在風力的作用下旋轉，它把風的動能轉變為風輪軸的機械能，發電機在風輪軸的帶動下旋轉發電。廣義地說，風能也是太陽能，所以也可以說風力發電機，是一種以太陽為熱源，以大氣為工作介質的熱能利用發電機。

　　風力發電機結構：

（風力發電機結構圖）

　　機艙：機艙包容著風力發電機的關鍵設備，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。

　　轉子葉片：捉獲風，并將風力傳送到轉子軸心。現代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，而且被設計得很象飛機的機翼。

　　軸心：轉子軸心附著在風力發電機的低速軸上。

　　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。

　　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。

　　高速軸及其機械閘：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。

　　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。通常，在風改變其方向時，風力發電機一次只會偏轉幾度。

　　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。

　　液壓系統：用于重置風力發電機的空氣動力閘。

　　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。

　　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。現代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。

　　風速計及風向標：用于測量風速及風向

　　尾舵：常見于水平軸上風向的小型風力發電機(一般在10KW及以下)。位于回轉體后方，與回轉體相連。主要作用一為調節風機轉向，使風機正對風向。作用二是在大風風況的情況下使風力機機頭偏離風向，以達到降低轉速，保護風機的作用。

　　發電機類型

　　根據定槳矩失速型風機和變速恒頻變槳矩風機的特點,國內目前裝機的電機一般分為二類:

　　1、異步型

　　(1)籠型異步發電機;功率為600/125kW 750kW 800kW 12500kW

　　定子向電網輸送不同功率的50Hz交流電;

　　(2)繞線式雙饋異步發電機;功率為1500kW

　　定子向電網輸送50Hz交流電，轉子由變頻器控制，向電網間接輸送 有功或無功功率。

　　2、同步型

　　(1)永磁同步發電機;功率為750kW 1200kW 1500kW 由永磁體產生磁場,定子輸出經全功率整流逆變后向電網輸送50Hz交流電

　　(2)電勵磁同步發電機;由外接到轉子上的直流電流產生磁場,定子輸出經全功率整流逆變后向電網輸送50Hz交流電

　　根據葉片形式的不同，現有風力發電機分為以下兩類：

　　1、水平軸風力發電機

　　世界上目前利用最多的形式，功率最大5MW左右。

　　2、垂直軸風力發電機

　　21世紀初由中國、日本、歐洲幾乎同時發明的一種新型風力發電機，有別于最早的垂直軸風力發電機(達里厄型)，效率高于水平軸風力發電機，無噪音和轉向機構，維護簡單。已成為歐美市場中小型風力發電機的首選。目前功率可達到1千瓦到50千瓦之間。

1kw 垂直軸風力發電機