沃尔夫线缆:风力发电机工作原理简单的说是:风的动能(即空气的动能)转化成发电机转子的动能,转子的动能又转化成电能。
风力发电机工作原理是利用风能可再生能源的部分。
由1995年到2005年之间的年增长率为28.5%。
根据德国风能会(DEWI)的估计,风能发电的年增长率将保持高增长率,在2012年或之前全球风力发电装机容量可能达到150千兆瓦。
发电风力发电机最初出现在十九世纪末。
自二十世纪八十年代起,这项技术不断发展并日渐成熟,适合工业应用。
近二三十年,典型的风力发电机的风轮直径不断增大,而额定功率也不断提升。
在二十一世纪00年代初,风力发电机最具经济效益的额定输出功率范围在600千瓦至750千瓦之间,而风轮直径则在40米至47米之间。
当时所有制造商都有生产这类风力发电机。
新一代的兆瓦级风力发电机是以这类机种作为基础发展出来的。
二零零七年初,有一些制造商开始生产额定功率为几兆瓦而风轮直径达到约90米的风力发电机(例如VestasV903.0兆瓦风电机,NordexN902.5兆瓦风电机等等),甚至有些直径达100米(如GE3.6兆瓦风电机)。
这些大型风力发电机主要市场是欧洲。
在欧洲,适合风电的地段日渐减少,因此有逼切性安装发电能力尽量高的风力发电机。
另一类更大型的为海上应用而设计的风力发电机,已经完成设计并制成原型机。
例如REPower公司设计的风力发电机风轮直径达126米,功率达5兆瓦。
1)风的功率 风的能量指的是风的动能。
特定质量的空气的动能可以用下列公式计算。
能量=1/2X质量X(速度)^2 吹过特定面积的风的的功率可以用下列公式计算。
功率=1/2X空气密度X面积X(速度)^3 其中, 功率单位为瓦特; 空气密度单位为千克/立方米; 面积指气流横截面积,单位为平方米; 速度单位为米/秒。
在海平面高度和摄氏15度的条件下,乾空气密度为1.225千克/立方米。
空气密度随气压和温度而变。
随著高度的升高,空气密度也会下降。
於上述公式中可以看出,风的功率与速度的三次方〔立方〕成正比,并与风轮扫掠面积成正比。
不过实际上,风轮只能提取风的能量中的一部分,而非全部。
2)风力发电机的工作原理 现代风力发电机采用空气动力学原理,就像飞机的机翼一样。
风并非"推"动风轮叶片,而是吹过叶片形成叶片正反面的压差,这种压差会产生升力,令风轮旋转并不断横切风流。
风力发电机的风轮并不能提取风的所有功率。
根据Betz定律,理论上风电机能够提取的最大功率,是风的功率的59.6%。
大多数风电机只能提取风的功率的40%或者更少。
风力发电机主要包含三部分∶风轮、机舱和塔杆。
大型与电网接驳的风力发电机的最常见的结 构,是横轴式三叶片风轮,并安装在直立管状塔杆上。
(上图