风力机发电原理详解

当风扫掠过水平轴风力机的叶片时，叶片在风能转换成的旋转驱动力（力矩）的作用下开始旋转。叶片的力矩通过低速轴传递到齿轮箱，齿轮机构将转速提升到一个更高的等级。连接在高速轴另一端的发电机就会高速旋转，发出交流电能。在小型风力机中，位于风力机尾部的舵叶将使风轮实现对风。如果风向改变，则风力机就会相应地调节对风方向。

在大型风力机中，有一套能使机舱旋转实现对风的控制系统，即偏航控制机构。偏航控制机构包括一个安装在机舱底部的大型带齿圆盘和用于驱动机舱的高转矩电动机或液压马达。偏航驱动电动机具有一个齿数较少的啮合齿轮，目的是通过调整传动比来获得足够驱动机舱旋转的转矩。当偏航电动机旋转时，它将驱动安装在机舱底部的大齿轮实现风轮对风。当风速过大时，也可以通过偏航改变机舱位置使风轮偏离风向，降低风轮速度，防止转速越限。(www.xing528.com)

一些风力机也采用叶片节距控制（变桨控制）来提高低风速时的机组效率，或者在高风速情况下防止机组超速，提高安全性。风力机系统是由一种称为可编程序逻辑控制器（PLC）的计算机实现控制的。PLC接有大量用于风速、风向等信号测量的传感器，同时PLC也有一些用于控制叶片节距和偏航的输出通道，通过偏航，风力机可以根据实际运行条件实现对风与侧风。更多的PLC与水平轴风力机控制特性将在本书后续章节论述。读者应该熟记风力机所有部件的名字与功能，以便为学习风力机的发展历史与发展趋势奠定基础。