風力發電機為何低速旋轉卻能日發26萬度電？

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。

位于丹麥的V164，高達220米，上面安裝有3個巨型葉片，每個葉片長達80米。一天24小時能發電26萬度，足夠滿足數百戶家庭1個月的用電量。

關于這個發電量，疑問最多的是，風機轉得這么慢能發電嗎，發電量真的有那么多嗎？ 大家都玩過手搖發電手電筒吧，使勁的搖幾下，手電真的能亮一會，但是持續的時間并不長。最經典的要數手搖剃須刀了，記得上初中那會，十分流行（一不小心就暴露年齡了）。

當然，風機并不同于這種手搖玩具，它真的在發電！ 其實，風機葉片轉速慢的原因很簡單，這跟自身的重量以及風速有很大關系。 越大型的風機，葉片越長，重量越大，轉得越慢。1.5兆瓦風機葉片重約6噸，是0.75兆瓦風機葉片的1.8倍，但每分鐘才轉18圈，只有0.75兆瓦風機的3/4。

風機葉片的轉速跟風速也有很大關系，風速越快，風機轉得越快。1.5兆瓦風機在風速達到3米每秒時，就可以通過轉動齒輪提高轉速，從而帶動發電機發電。 那么，風機葉片轉速能不能隨著風速的增加而無限增大呢？ 那肯定不是。 當風速超過風機限定速度時，風機就要停止工作。因為如果轉速過快，離心率大大增強，慣性趨勢會打破風機自身的平衡，葉片就容易折斷。

因此，每種型號的風機都有最大轉速。當風速過快時，就需要后臺操作電腦，停止運行風機，減少自身慣性帶來的破壞和磨損。這就相當于兩輛相同的汽車，一輛速度是30千米每小時，一個200千米每小時，哪個剎車更容易一個道理。所以，扇葉轉動慢能更有效保護風機不受傷害。 事實上，風機發電量不取決于葉片旋轉的快慢。在葉片恒定轉速的情況下，葉片受力增加，功率就會增加。風機的葉片越大，功率越大，相應發電量就越多。 比如，1.5兆瓦風機在滿功率發電的情況下，一小時能發1500度電。以一個三口之家在夏季高峰季平均每天用30度電計算，差不多能用50天。

風力發電的種類??

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

水平軸風力發電機??

水平軸風力發電機科分為升力型和阻力型兩類。升力型風力發電機旋轉速度快，阻力型旋轉速度慢。對于風力發電，多采用升力型水平軸風力發電機。大多數水平軸風力發電機具有對風裝置，能隨風向改變而轉動。對于小型風力發電機，這種對風裝置采用尾舵，而對于大型的風力發電機，則利用風向傳感元件以及伺服電機組成的傳動機構。

風力機的風輪在塔架前面的稱為上風向風力機，風輪在塔架后面的則成為下風向風機。水平軸風力發電機的式樣很多，有的具有反轉葉片的風輪，有的在一個塔架上安裝多個風輪，以便在輸出功率一定的條件下減少塔架的成本，還有的水平軸風力發電機在風輪周圍產生漩渦，集中氣流，增加氣流速度。

垂直軸風力發電機??

垂直軸風力發電機在風向改變的時候無需對風，在這點上相對于水平軸風力發電機是一大優勢，它不僅使結構設計簡化，而且也減少了風輪對風時的陀螺力。 ? 利用阻力旋轉的垂直軸風力發電機有幾種類型，其中有利用平板和被子做成的風輪，這是一種純阻力裝置；S型風車，具有部分升力，但主要還是阻力裝置。這些裝置有較大的啟動力矩，但尖速比低，在風輪尺寸、重量和成本一定的情況下，提供的功率輸出低。

審核編輯：黃飛

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