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風力發(fā)電機如何發(fā)電的?
標簽: 發(fā)電機
2023-02-28  閱讀

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  【康沃真空網(wǎng)】風力發(fā)電機是將風能轉換為機械功,機械功帶動轉子旋轉,最終輸出交流電的電力設備。

  位于丹麥的V164,高達220米,上面安裝有3個巨型葉片,每個葉片長達80米。一天24小時能發(fā)電26萬度,足夠滿足數(shù)百戶家庭1個月的用電量。

  關于這個發(fā)電量,小編收到大家的疑問比較多,風機轉得這么慢能發(fā)電嗎,發(fā)電量真的有那么多嗎?

  其實,風機葉片轉速慢的原因很簡單,這跟自身的重量以及風速有很大關系。

  越大型的風機,葉片越長,重量越大,轉得越慢。1.5兆瓦風機葉片重約6噸,是0.75兆瓦風機葉片的1.8倍,但每分鐘才轉18圈,只有0.75兆瓦風機的3/4。

  風機葉片的轉速跟風速也有很大關系,風速越快,風機轉得越快。1.5兆瓦風機在風速達到3米每秒時,就可以通過轉動齒輪提高轉速,從而帶動發(fā)電機發(fā)電。

  那么,風機葉片轉速能不能隨著風速的增加而無限增大呢?

  那肯定不是。

  當風速超過風機限定速度時,風機就要停止工作。因為如果轉速過快,離心率大大增強,慣性趨勢會打破風機自身的平衡,葉片就容易折斷。

  因此,每種型號的風機都有最大轉速。當風速過快時,就需要后臺操作電腦,停止運行風機,減少自身慣性帶來的破壞和磨損。這就相當于兩輛相同的汽車,一輛速度是30千米每小時,一個200千米每小時,哪個剎車更容易一個道理。所以,扇葉轉動慢能更有效保護風機不受傷害。

  事實上,風機發(fā)電量不取決于葉片旋轉的快慢。在葉片恒定轉速的情況下,葉片受力增加,功率就會增加。風機的葉片越大,功率越大,相應發(fā)電量就越多。

  比如,1.5兆瓦風機在滿功率發(fā)電的情況下,一小時能發(fā)1500度電。以一個三口之家在夏季高峰季平均每天用30度電計算,差不多能用50天。

  風力發(fā)電的種類

  盡管風力發(fā)電機多種多樣,但歸納起來可分為兩類:

 ?、偎捷S風力發(fā)電機,風輪的旋轉軸與風向平行;

  ②垂直軸風力發(fā)電機,風輪的旋轉軸垂直于地面或者氣流方向。

  水平軸風力發(fā)電機

  水平軸風力發(fā)電機科分為升力型和阻力型兩類。升力型風力發(fā)電機旋轉速度快,阻力型旋轉速度慢。對于風力發(fā)電,多采用升力型水平軸風力發(fā)電機。大多數(shù)水平軸風力發(fā)電機具有對風裝置,能隨風向改變而轉動。對于小型風力發(fā)電機,這種對風裝置采用尾舵,而對于大型的風力發(fā)電機,則利用風向傳感元件以及伺服電機組成的傳動機構。

        風力發(fā)電機如何發(fā)電的?

  風力機的風輪在塔架前面的稱為上風向風力機,風輪在塔架后面的則成為下風向風機。水平軸風力發(fā)電機的式樣很多,有的具有反轉葉片的風輪,有的再一個塔架上安裝多個風輪,以便在輸出功率一定的條件下減少塔架的成本,還有的水平軸風力發(fā)電機在風輪周圍產(chǎn)生漩渦,集中氣流,增加氣流速度。

  垂直軸風力發(fā)電機

  垂直軸風力發(fā)電機在風向改變的時候無需對風,在這點上相對于水平軸風力發(fā)電機是一大優(yōu)勢,它不僅使結構設計簡化,而且也減少了風輪對風時的陀螺力。

  利用阻力旋轉的垂直軸風力發(fā)電機有幾種類型,其中有利用平板和被子做成的風輪,這是一種純阻力裝置;S型風車,具有部分升力,但主要還是阻力裝置。這些裝置有較大的啟動力矩,但尖速比低,在風輪尺寸、重量和成本一定的情況下,提供的功率輸出低。