风力发电原理是什么

Question

如题所述

Answer 1

1. 风力发电机的工作原理是利用风能驱动叶轮旋转，产生机械扭矩。
2. 叶轮的旋转通过主轴传动链和齿轮箱提升至异步发电机的转速。
3. 发电机将定子电能通过励磁变换器并入电网。
4. 当风速超过发电机的同步转速时，转子也能产生电能，通过变流器馈送至电网。
5. 简单的风力发电机由叶轮和发电机构成，安装在较高塔轴上，用于小型离网系统。
6. 原始风力发电机产生的电能因风速变化而波动，电压和频率不稳定，实用性有限。
7. 为了解决这些问题，现代风力发电机配备了齿轮箱、偏航系统、液压系统、制动系统和控制系统等。
8. 风力发电机的机舱可以水平旋转，随时调整风向；风轮则沿水平轴旋转，生成动态扭矩。
9. 变桨距风力发电机通过叶片绕叶根中轴线旋转，适应不同风况并调整桨距。
10. 风力发电机停止时，叶片顺桨以形成阻尼制动。
11. 早期风力发电机使用液压系统调节桨距，目前逐渐被电动变桨控制系统替代。
12. 1,500kW的风力发电机在风速达到4m/s时自动启动，约13m/s时达到额定功率，并保持在此功率附近直至风速达到25m/s时自动停止。
13. 现代风力发电机的设计极限风速为60-70m/s，这意味着它们能在极端风速下保持稳定。
14. 尽管12级飓风的风速范围为32.7-36.9米/秒，但风力发电机设计能承受更高风速。
15. 风力发电机的控制系统会根据风速和风向自动调节，确保稳定的电压和频率，并实现自动接通和断开电网。
16. 控制系统还会监控变速箱、发电机的工作温度以及液压系统的油压，对任何异常发出警报，并在必要时自动停机，使得风力发电机组可以无人值守运行。