風電技術常識

　　為什么轉子葉片呈螺旋狀？

　　大型風電機的轉子葉片通常呈螺旋狀。從轉子葉片看過去，并向葉片的根部移動，直至到轉子中心，你會發現風從很陡的角度進入（比地面的通常風向陡得多）。如果葉片從特別陡的角度受到撞擊，轉子葉片將停止運轉。因此，轉子葉片需要被設計成螺旋狀，以保證葉片后面的刀口，沿地面上的風向被推離。

　　轉子空氣動力學

　　為了解風在風電機的轉子葉片上的移動方式，我們將紅色帶子綁縛在模型風電機的轉子葉片末端。黃色帶子距離軸的長度是葉片長度的四分之一。我們任由帶子在空氣中自由浮動。本頁的兩個圖片，其中一個是風電機的側視圖，另一個使風電機的正視圖。

　　大部分風電機具有恒定轉速，轉子葉片末的轉速為64米/秒，在軸心部分轉速為零。距軸心四分之一葉片長度處的轉速為16米/秒。圖中的黃色帶子比紅色帶子，被吹得更加指向風電機的背部。這是顯而易見的，因為葉片末端的轉速是撞擊風電機前部的風速的八倍。

　　風電機結構

　　機艙：機艙包容著風電機的關鍵設備，包括齒輪箱、發電機。維護人員可以通過風電機塔進入機艙。機艙左端是風電機轉子，即轉子葉片及軸。

　　轉子葉片：捉獲風，并將風力傳送到轉子軸心。現代600千瓦風電機上，每個轉子葉片的測量長度大約為20米，而且被設計得很象飛機的機翼。

　　軸心：轉子軸心附著在風電機的低速軸上。

　　低速軸：風電機的低速軸將轉子軸心與齒輪箱連接在一起。在現代600千瓦風電機上，轉子轉速相當慢，大約為19至30轉每分鐘。軸中有用于液壓系統的導管，來激發空氣動力閘的運行。

　　齒輪箱：齒輪箱左邊是低速軸，它可以將高速軸的轉速提高至低速軸的50倍。

　　高速軸及其機械閘：高速軸以1500轉每分鐘運轉，并驅動發電機。它裝備有緊急機械閘，用于空氣動力閘失效時，或風電機被維修時。

　　發電機：通常被稱為感應電機或異步發電機。在現代風電機上，最大電力輸出通常為500至1500千瓦。

　　偏航裝置：借助電動機轉動機艙，以使轉子正對著風。偏航裝置由電子控制器操作，電子控制器可以通過風向標來感覺風向。圖中顯示了風電機偏航。通常，在風改變其方向時，風電機一次只會偏轉幾度。

　　電子控制器：包含一臺不斷監控風電機狀態的計算機，并控制偏航裝置。為防止任何故障（即齒輪箱或發電機的過熱），該控制器可以自動停止風電機的轉動，并通過電話調制解調器來呼叫風電機操作員。

　　液壓系統：用于重置風電機的空氣動力閘。

　　冷卻元件：包含一個風扇，用于冷卻發電機。此外，它包含一個油冷卻元件，用于冷卻齒輪箱內的油。一些風電機具有水冷發電機。

　　塔：風電機塔載有機艙及轉子。通常高的塔具有優勢，因為離地面越高，風速越大。現代600千瓦風汽輪機的塔高為40至60米。它可以為管狀的塔，也可以是格子狀的塔。管狀的塔對于維修人員更為安全，因為他們可以通過內部的梯子到達塔頂。格狀的塔的優點在于它比較便宜。

　　風速計及風向標：用于測量風速及風向。