第2章　風力發電原理與結構

2.1　風力發電技術

2.1.1　風力發電

風力發電沒有燃料問題，也不會產生輻射或空氣污染，是一種特別好的發電方式。小型風力發電系統效率很高，但它不是只由一個發電機頭組成的，而是一個有一定科技含量的小系統：風力發電機+充電器+數字逆變器。風力發電機由機頭、轉體、尾翼、葉片組成。每一部分都很重要，葉片用來接受風力并通過機頭轉為電能；尾翼使葉片始終對著來風的方向，從而獲得最大的風能；轉體能使機頭靈活地轉動，以實現尾翼調整方向的功能；機頭的轉子是永磁體，定子繞組切割磁力線產生電能。

風力發電機因風量不穩定，故其輸出的是13～25V變化的交流電，須經充電器整流，再對蓄電瓶充電，使風力發電機產生的電能變成化學能。然后用有保護電路的逆變電源，把電瓶里的化學能轉變成交流220V市電，才能保證穩定使用。機械連接與功率傳遞水平軸風機槳葉，通過齒輪箱及其高速軸與萬能彈性聯軸器相連，將轉矩傳遞到發電機的傳動軸，此聯軸器應按具有很好的吸收阻尼和振動的特性，表現為吸收適量的徑向、軸向和一定角度的偏移，并且聯軸器可阻止機械裝置的過載。另一種為直驅型風機槳葉，不通過齒輪箱直接與電機相連的風機電機類型。

2.1.2　風力發電機原理

風力機是將風能轉換為機械功的動力機械，又稱風車。廣義地說，它是一種以大氣為工作介質的能量利用機械。風力發電利用的是自然能源，相對火電、核電等發電要更加綠色、環保。

風力發電的原理，是利用風力帶動風車葉片旋轉，再透過增速機將旋轉的速度提升，來促使發電機發電。依據目前的風車技術，大約3m/s的微風速度（微風的程度）便可以開始發電。