一文解析風力發(fā)電機組原理圖

風力發(fā)電，是能源業(yè)又一突破，其中風力發(fā)電機功不可沒。通過風力發(fā)電機工作原理圖，我們可以清晰了解各種奧妙。其實，風力發(fā)電機工作原理圖并不是那么難懂。下面，我們一起來對風力發(fā)電機工作原理圖進行詳細的剖析和解讀吧!

風力發(fā)電機為一由轉動盤、固定盤、風輪葉片、固定輪、立竿、集電環(huán)盤、舵桿、尾舵和逆變器組成的系統(tǒng)。轉動盤和固定盤構成該系統(tǒng)的發(fā)電機，逆變器包括50赫正弦波振蕩器、整形電路、低壓輸出電路和倒相推挽電路。

風力發(fā)電機工作原理就是通過葉輪將風能轉變?yōu)?a target="_blank">機械轉距（風輪轉動慣量），通過主軸傳動鏈，經(jīng)過齒輪箱增速到異步發(fā)電機的轉速后，通過勵磁變流器勵磁而將發(fā)電機的定子電能并入電網(wǎng)。如果超過發(fā)電機同步轉速，轉子也處于發(fā)電狀態(tài)，通過變流器向電網(wǎng)饋電。

最簡單的風力發(fā)電機可由葉輪和發(fā)電機兩部分構成，立在一定高度的塔干上，這是小型離網(wǎng)風機。 最初的風力發(fā)電機發(fā)出的電能隨風變化時有時無，電壓和頻率不穩(wěn)定，沒有實際應用價值。為了解決這些問題，現(xiàn)代風機增加了齒輪箱、偏航系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、剎車系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等。

齒輪箱可以將很低的風輪轉速（1500千瓦的風機通常為12-22轉/分）變?yōu)楹芨叩陌l(fā)電機轉速（發(fā)電機同步轉速通常為1500轉/分）。同時也使得發(fā)電機易于控制，實現(xiàn)穩(wěn)定的頻率和電壓輸出。偏航系統(tǒng)可以使風輪掃掠面積總是垂直于主風向。要知道，1500千瓦的風機機艙總重50多噸，葉輪30噸，使這樣一個系統(tǒng)隨時對準主風向也有相當?shù)募夹g難度。

風機是有許多轉動部件的，機艙在水平面旋轉，隨時偏航對準風向;風輪沿水平軸旋轉，以便產(chǎn)生動力扭距。對變槳矩風機，組成風輪的葉片要圍繞根部的中心軸旋轉，以便適應不同的風況而變槳距。在停機時，葉片要順槳，以便形成阻尼剎車。

早期采用液壓系統(tǒng)用于調(diào)節(jié)葉片槳矩（同時作為阻尼、停機、剎車等狀態(tài)下使用），現(xiàn)在電變距系統(tǒng)逐步取代液壓變距。

就1500千瓦風機而言，一般在4米/秒左右的風速自動啟動，在13米/秒左右發(fā)出額定功率。然后，隨著風速的增加，一直控制在額定功率附近發(fā)電，直到風速達到25米/秒時自動停機。

現(xiàn)代風機的設計極限風速為60-70米/秒，也就是說在這么大的風速下風機也不會立即破壞。理論上的12級颶風，其風速范圍也僅為32。7-36。9米/秒。

風機的控制系統(tǒng)要根據(jù)風速、風向對系統(tǒng)加以控制，在穩(wěn)定的電壓和頻率下運行，自動地并網(wǎng)和脫網(wǎng);同時齒輪箱、發(fā)電機的運行溫度，液壓系統(tǒng)的油壓，對出現(xiàn)的任何異常進行報警，必要時自動停機，屬于無人值守獨立發(fā)電系統(tǒng)單元。