【摘要】：图6-20 风力发电的工作原理根据空气动力学特性，风力机从风能中吸取的功率为式中 v——风速（m／s）；ρ——空气密度；A——桨叶扫掠面积，等于π与桨叶半径R平方的乘积；CP——风能利用系数，是关于桨距角θ和叶尖速比λ的复函数。按照贝兹理论，在较高叶尖速比λ＞3时，叶片翼形优化，涡流损失很小，即最大值为0.593。这表示，即使毫无损失的吸收风的全部能量，也只能有59％的能量被利用。
风力发电机组这种将风能转换为电能的能量转换装置，主要包括起支撑作用的塔架，风能的吸收和转换装置——风力机（叶片、轮毂及其控制器），起传动连接作用的传动系统（低速轴和增速齿轮箱），能量转换装置——发电机，以及其他风力机运行控制系统——偏航系统、制动系统、桨距调节系统等。空气流动的动能作用在风力机风轮上，从而推动风轮旋转起来，将空气动力能转换为风轮旋转机械能，风轮的轮毂固定在风力机轴上，通过传动系统驱动风力发电机轴及转子旋转，风力发电机将机械能转变成电能输送给电网或负载，其工作过程如图6-20所示。
图6-20 风力发电的工作原理
式中 v——风速（m／s）；
ρ——空气密度（kg／m3）；(www.xing528.com)
A——桨叶扫掠面积，等于π与桨叶半径R平方的乘积；
CP——风能利用系数，是关于桨距角θ和叶尖速比λ的复函数。
其表达式如下所示：
式中 λi——关于桨距角θ和叶尖速比λ的函数表达式，叶尖速比λ是风力机角速度ωt、桨叶半径R乘积与风速V之比。
按照贝兹理论，在较高叶尖速比λ＞3时，叶片翼形优化，涡流损失很小，即最大值为0.593。这表示，即使毫无损失的吸收风的全部能量，也只能有59％的能量被利用。
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