风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，下面我们一起来看看风能发电的原理详情介绍。
风力发电原理详细介绍
1。原则
把风的动能变成机械动能，再把机械能变成电动能，这就是风力发电。风力发电的原理是利用风带动风车叶片旋转，然后通过增速器加快转速，促使发电机发电。根据目前的风车技术，发电可以以每秒三米左右的微风速度启动。风力发电正在成为世界范围内的一股热潮，因为风力发电不需要使用燃料，也不会产生辐射或空气污染。
2。风力发电厂的组成
风力发电所需的设备称为风力发电机。这种风力发电机可以分为三个部分:风轮(包括尾舵)、发电机和铁塔。(大型风电场基本没有尾舵，一般只有小型(包括国产)才有尾舵)
2.1风轮
【/h/】风轮是将风的动能转化为机械能的重要部件，由两个(或多个)螺旋桨形叶轮组成。当风吹向叶片时，叶片上产生的空气动力带动风轮旋转。叶片的材料要求强度高、重量轻，目前多采用玻璃钢或其他复合材料(如碳纤维)。(还有一些垂直风轮和S型旋转叶片，功能和常规螺旋桨叶片一样)
【/h/】由于风轮转速比较低，风力的大小和方向经常变化，这使得转速不稳定；因此，在驱动发电机之前，需要先加一个齿轮箱，将转速提高到发电机的额定转速，然后再加一个调速机构，保持转速稳定，再连接到发电机上。为了保持风轮始终与风向对齐，以获得最大功率，应该在风轮后面安装一个类似风向标的尾舵。
2.2铁塔
铁塔是支撑风轮、尾舵和发电机的框架。一般建的比较高，为了获得更大更均匀的风力，有足够的强度。塔的高度取决于地面障碍物对风速和风轮直径的影响，一般在6-20米范围内。
2.3发电机
【/h/】发电机的作用是通过增速将风轮获得的恒定转速传递给发电机构均匀运行，从而将机械能转化为电能。
二.风电场的组成
1。风力涡轮机
2。集流部分
3。升压变电站(陆上可能有多个升压站，海上可能有集中控制中心)
升压变压器
无功功率补偿装置(电容器、电抗器、静态无功功率补偿装置、滤波器)
4。风电场管理系统
三.风力发电系统示意图
【/h/】并网风力发电系统由风电场A、升压变电站B和输电线路L组成，通过PCC节点将风电送入电网，然后向用户供电。PCC节点是风电场与电网的连接点，也称为公共耦合点。通常位于升压变电站出口的第一极，有时也可以位于线路末端。
四.风力涡轮机的结构、原理和部件
4.1结构
通常由风轮(包括叶片、轮毂等)组成。)、传动系统(主轴、主轴承、齿轮箱及连接轴、机械制动)、偏航系统、电气系统(发电机、控制系统、电容补偿柜及变压器)、机舱等。
4.2原则
【/h/】首先通过风轮将风能转化为机械能，然后通过发电机将机械能转化为电能。由于风轮转速一般较低(每分钟几到几十转)，发电机转速一般较高(一般每分钟1000转以上)，所以需要通过齿轮箱进行变速。
4.3零部件
【/h/】由叶片、轮毂、主轴、变桨机构(电动伺服机构)、偏航机构(电动伺服机构)、制动器、制动机构、风速传感器、发电机、并网开关、软并网装置、变频器、控制系统、无功补偿设备主变压器、速度传感器组成。
5。风力发电机异步电机特性曲线
【/h/】异步电机在超同步状态(发电机)和次同步状态(电动机)的电磁转矩相反；无论是在超同步还是次同步状态下，无功功率都随着转差绝对值的增大而增大。输出有功功率越大，转速越高，吸收的无功功率越大。
看西门子工程师的解读
机舱:机舱包含风力发电机的关键设备，包括齿轮箱和发电机。维修人员可以通过风力发电机塔架进入机舱。机舱的左端是风力发电机的转子，即转子叶片和轴。
转子叶片:捕捉风并将其传递到转子轴。在现代600 kW风力发电机上，每个转子叶片的测量长度约为20米，设计成飞机的机翼。
轴:转子轴连接到风力涡轮机的低速轴上。
低速轴:风力发电机的低速轴连接转子轴心和齿轮箱。在现代600千瓦的风力涡轮机上，转子速度相当慢，大约每分钟19至30转。轴上有一个导管，用于液压系统启动气动制动器的操作。
【/h/】变速箱:变速箱左侧是低速轴，可以将高速轴的转速提高到低速轴的50倍。高速轴及其机械制动器:高速轴以1500转/分的速度运转，驱动发电机。它配备了一(原创版权www.isoyu.com)个紧急机械制动器，当气动制动器失效时，或者当风力涡轮机修理时使用。
发电机:通常称为感应电动机或异步发电机。在现代风力发电机上，最大功率输出通常为500-1500千瓦。偏航装置:通过电机转动机舱，使转子迎风。偏航装置由电子控制器操作，电子控制器可以通过风向标感知风向。该图显示了风力涡轮机的偏航。通常，当风改变方向时，风力涡轮机一次只会偏转几度。
电子控制器:它包括一台持续监控风力涡轮机状态并控制偏航装置的计算机。为了防止任何故障(即齿轮箱或发电机过热)，控制器可以自动停止风力涡轮机的旋转，并通过电话调制解调器呼叫风力涡轮机操作员。
液压系统:用于重置风力发电机的气动制动器。
冷却元件:包括冷却发电机的风扇。此外，它还包含一个油冷却元件，用于冷却齿轮箱中的油。一些风力涡轮机有水冷发电机。
塔架:风力涡轮机塔架承载机舱和转子。通常高塔是有优势的，因为离地越高，风速越高。现代600千瓦风力发电机的塔高为40至60米。可以是管状塔，也可以是格子塔。管状塔架对维护人员来说更安全，因为它们可以通过内部梯子到达塔架顶部。格子塔的优点是比较便宜。