風(fēng)力發(fā)電機(jī)原理

風(fēng)力發(fā)電的原理，是利用風(fēng)力帶動風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，再透過增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來促使發(fā)電機(jī)發(fā)電。把風(fēng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苁秋L(fēng)能利用中最基本的一種方式。風(fēng)力發(fā)電機(jī)一般有風(fēng)輪、發(fā)電機(jī)（包括裝置）、調(diào)向器（尾翼）、塔架、限速安全機(jī)構(gòu)和儲能裝置等構(gòu)件組成。

把風(fēng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苁秋L(fēng)能利用中最基本的一種方式。風(fēng)力發(fā)電機(jī)一般有風(fēng)輪、發(fā)電機(jī)（包括裝置）、調(diào)向器（尾翼）、塔架、限速安全機(jī)構(gòu)和儲能裝置等構(gòu)件組成。 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作原理比較簡單，風(fēng)輪在風(fēng)力的作用下旋轉(zhuǎn)，它把風(fēng)的動能轉(zhuǎn)變?yōu)轱L(fēng)輪軸的機(jī)械能。發(fā)電機(jī)在風(fēng)輪軸的帶動下旋轉(zhuǎn)發(fā)電。

風(fēng)輪是集風(fēng)裝置，它的作用是把流動空氣具有的動能轉(zhuǎn)變?yōu)轱L(fēng)輪旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能。一般風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)輪由2個(gè)或3個(gè)葉片構(gòu)成。在風(fēng)力發(fā)電機(jī)中，已采用的發(fā)電機(jī)有3種，即直流發(fā)電機(jī)、同步交流發(fā)電機(jī)和異步交流發(fā)電機(jī)。

葉片直徑2.4m的成品

風(fēng)力發(fā)電機(jī)中調(diào)向器的功能是使風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)輪隨時(shí)都迎著風(fēng)向，從而能最大限度地獲取風(fēng)能。一般風(fēng)力發(fā)電機(jī)幾乎全部是利用尾翼來控制風(fēng)輪的迎風(fēng)方向的。尾翼的材料通常采用鍍鋅薄鋼板。

限速安全機(jī)構(gòu)是用來保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行安全的。限速安全機(jī)構(gòu)的設(shè)置可以使風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速在一定的風(fēng)速范圍內(nèi)保持基本不變。

塔架是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的支撐機(jī)構(gòu)，稍大的風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔架一般采用由角鋼或圓鋼組成的桁架結(jié)構(gòu)。風(fēng)力機(jī)的輸出功率與風(fēng)速的大小有關(guān)。由于自然界的風(fēng)速是極不穩(wěn)定 的，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率也極不穩(wěn)定。風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能一般是不能直接用在電器上的，先要儲存起來。目前風(fēng)力發(fā)電機(jī)用的蓄電池多為鉛酸蓄電池。

風(fēng)力發(fā)電的原理，是利用風(fēng)力帶動風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，再透過增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來促使發(fā)電機(jī)發(fā)電。依據(jù)目前的風(fēng)車技術(shù)，大約是每秒三公尺的微風(fēng)速度（微風(fēng)的程度），便可以開始發(fā)電。 風(fēng)力發(fā)電沒有燃料問題，也不會產(chǎn)生輻射或空氣污染。

風(fēng)力發(fā)電在芬蘭、丹麥等國家很流行；我國也在西部地區(qū)大力提倡。小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)效率很高，但它不是只由一個(gè)發(fā)電機(jī)頭組成的，而是一個(gè)有一定科技含 量的小系統(tǒng)：風(fēng)力發(fā)電機(jī)＋充電器＋數(shù)字逆變器。風(fēng)力發(fā)電機(jī)由機(jī)頭、轉(zhuǎn)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(fēng)力并通過機(jī)頭轉(zhuǎn) 為電能；尾翼使葉片始終對著來風(fēng)的方向從而獲得最大的風(fēng)能；轉(zhuǎn)體能使機(jī)頭靈活地轉(zhuǎn)動以實(shí)現(xiàn)尾翼調(diào)整方向的功能；機(jī)頭的轉(zhuǎn)子是永磁體，定子繞組切割磁力線產(chǎn) 生電能。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)因風(fēng)量不穩(wěn)定，故其輸出的是13～25V變化的交流電，須經(jīng)充電器整流，再對蓄電瓶充電，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能變成化學(xué)能。然后用有保護(hù)電路的逆變電源，把電瓶里的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成交流220V市電，才能保證穩(wěn)定使用。

通常人們認(rèn)為，風(fēng)力發(fā)電的功率完全由風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率決定，總想選購大一點(diǎn)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，而這是不正確的。目前的風(fēng)力發(fā)電機(jī)只是給電瓶充電，而由電瓶把電 能貯存起來，人們最終使用電功率的大小與電瓶大小有更密切的關(guān)系。功率的大小更主要取決于風(fēng)量的大小，而不僅是機(jī)頭功率的大小。在內(nèi)地，小的風(fēng)力發(fā)電機(jī)會 比大的更合適。因?yàn)樗菀妆恍★L(fēng)量帶動而發(fā)電，持續(xù)不斷的小風(fēng)，會比一時(shí)狂風(fēng)更能供給較大的能量。當(dāng)無風(fēng)時(shí)人們還可以正常使用風(fēng)力帶來的電能，也就是說 一臺200W風(fēng)力發(fā)電機(jī)也可以通過大電瓶與逆變器的配合使用，獲得500W甚至1000W乃至更大的功率出。

使用風(fēng)力發(fā)電機(jī)，就是源源不斷地把風(fēng)能變成我們家庭使用的標(biāo)準(zhǔn)市電，其節(jié)約的程度是明顯的，一個(gè)家庭一年的用電只需20元電瓶液的代價(jià)。而現(xiàn)在的風(fēng) 力發(fā)電機(jī)比幾年前的性能有很大改進(jìn)，以前只是在少數(shù)邊遠(yuǎn)地區(qū)使用，風(fēng)力發(fā)電機(jī)接一個(gè)15W的燈泡直接用電，一明一暗并會經(jīng)常損壞燈泡。而現(xiàn)在由于技術(shù)進(jìn) 步，采用先進(jìn)的充電器、逆變器，風(fēng)力發(fā)電成為有一定科技含量的小系統(tǒng)，并能在一定條件下代替正常的市電。山區(qū)可以借此系統(tǒng)做一個(gè)常年不花錢的路燈；高速公 路可用它做夜晚的路標(biāo)燈；山區(qū)的孩子可以在日光燈下晚自習(xí)；城市小高層樓頂也可用風(fēng)力電機(jī)，這不但節(jié)約而且是真正綠色電源。家庭用風(fēng)力發(fā)電機(jī)，不但可以防 止停電，而且還能增加生活情趣。在旅游景區(qū)、邊防、學(xué)校、部隊(duì)乃至落后的山區(qū)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)正在成為人們的采購熱點(diǎn)。無線電愛好者可用自己的技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電 方面為山區(qū)人民服務(wù)，使人們看電視及照明用電與城市同步，也能使自己勞動致富。

簡單來說：風(fēng)力發(fā)電原理是把風(fēng)的動能轉(zhuǎn)換為風(fēng)輪軸的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能到化學(xué)能最后到電能！

發(fā)電機(jī)還是有三種：直流發(fā)電機(jī)，同步/異步交流發(fā)電機(jī)！

詳細(xì)的制作過程如下：

報(bào)廢轎車的輪轂作為風(fēng)電機(jī)的輪轂

更換輪轂軸承

繞線機(jī)——用來繞制風(fēng)電機(jī)線圈

繞制線圈

繞好的線圈——作為定子

引出線頭鍍錫

定子線圈在模子里排列成一圈

模子里倒入樹脂固化

磁鐵排列成一圈——作為轉(zhuǎn)子，倒入樹脂并固化

你看鋸子都被吸住了，磁性很好

定子和轉(zhuǎn)子進(jìn)行拼合

脫模

澆注好的定子中心上準(zhǔn)備裝上轉(zhuǎn)軸，白色的塑料圈是用來倒入樹脂的

澆注固化好的定子轉(zhuǎn)軸

進(jìn)行風(fēng)電機(jī)組裝

制作葉片

葉片組裝前檢驗(yàn)

葉片裝在轉(zhuǎn)子上

葉片根部細(xì)節(jié)

制作整流轉(zhuǎn)換器

接線

自制風(fēng)力發(fā)電機(jī)-裝上轉(zhuǎn)子，用卡片使定子和轉(zhuǎn)子之間保持1.5mm左右的間隙

自制風(fēng)力發(fā)電機(jī)-裝配葉片

自制風(fēng)力發(fā)電機(jī)-風(fēng)電機(jī)準(zhǔn)備立起來

能源行業(yè)風(fēng)力發(fā)電勢頭漸勁，正吸引著電力公用事業(yè)、石油生產(chǎn)商和設(shè)備制造商等主要的國際投資者。

商業(yè)風(fēng)力發(fā)電興起始于20世紀(jì)90年代的歐洲。切爾諾貝利災(zāi)難發(fā)生后人們反對發(fā)展核電，海灣戰(zhàn)爭爆發(fā)后人們對石油供應(yīng)感到擔(dān)心，人們認(rèn)為北歐更適合 發(fā)展風(fēng)力發(fā)電。 現(xiàn)在業(yè)內(nèi)分析家認(rèn)為，常規(guī)能源成本驟增以及***和技術(shù)因素對加快風(fēng)力發(fā)電將產(chǎn)生有利影響。高油價(jià)促使人們關(guān)注風(fēng)力發(fā)電。盡管利用石油發(fā)電數(shù)量很少，但是 高油價(jià)對天然氣和煤等被廣泛用來發(fā)電的其它燃料價(jià)格有間接的影響。風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展也得益于各國對降低溫室氣體排放和減少其它形式的空氣污染的承諾，其中包 括《京都議定書》以及歐盟制訂的開發(fā)可再生能源的目標(biāo)。 業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，利用風(fēng)力發(fā)電的國家越來越多，這個(gè)行業(yè)正處在“重大轉(zhuǎn)變時(shí)刻”。隨著市場的擴(kuò)大，傳統(tǒng)的發(fā)電設(shè)備廠商，比如日本的三菱重工、德國的西門子和 美國的通用電氣，已經(jīng)開始生產(chǎn)大型的風(fēng)力發(fā)電渦輪機(jī)。通用電氣公司認(rèn)為，風(fēng)力發(fā)電仍將是全球能源工業(yè)增長最快的部門。殼牌公司預(yù)期2050年可再生能源將 滿足1/4或1/3的世界能源需求，其中存在巨大的商機(jī)，風(fēng)力發(fā)電是主要投資領(lǐng)域。

目前世界風(fēng)力發(fā)電功率約為5萬兆瓦，其中歐洲為3.4萬兆瓦。歐洲在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域占主導(dǎo)地位，中國和印度等亞洲國家風(fēng)力發(fā)電出現(xiàn)積極增長，美國可能成為風(fēng)力發(fā)電的最大市場.