风力涡轮机的基本原理如下:
首先看它的基本原理。如果风可以推动叶片,那么连接到叶片上的发电机就可以发电。风是如何推动叶片的?让我们仔细看看刀片。从底部到顶部,叶片由许多不同大小和形状的异形界面组成。简单的异形技术使叶轮叶片旋转,也就是说当流体流经叶片时,会产生升力,从而产生最基本的旋转。就像你在火车上看到的一切都是相对的,动叶片和风也是相对的。对于移动叶片,相对风速如图所示。
因此,为了与相对风速一致,叶片以倾斜的方式定位。距离叶尖越近,叶片速度越快,相对风速越倾斜,这意味着叶片持续接收从根部到叶尖的扭矩。但是,这种旋转不能直接连接到发电机上,因为叶片的转速由于噪音和机械强度问题非常低,这种低速旋转不能产生有效的电力输出。因此,在连接发电机之前,变速箱需要提高转速。变速箱采用行星齿轮组实现高转速比,同时配有制动器,防止风力过大时叶片转动。
获得的电力将通过电缆传输到基站的升压变压器。为了使最大功率的风力发电机面向风向,但风向会随时变化,在机舱顶部安装了速度传感器,测量风速和风向。方向的偏差被发送到电子控制器,电子控制器又向偏航机构发送适当的信号以校正误差。可以看到偏航电机在旋转机舱,所以风力发电机会一直对着风向。峰和脚的相对速度也会改变。铲刀倾斜机构倾斜铲刀,并确保铲刀与相对速度对齐。因此,叶片总是处于最佳角度,风力涡轮机的效率也是一个问题。为了更好的了解风机的效率,假设你在测量风机顺风和逆风的风速,可以看到逆风的风速远远小于顺风的风速。这是因为叶片从风中吸收了一些动能,同样多的能量被转化为风力涡轮机的机械能。风力机可以吸收100%的可用动能,但从物理角度来看,逆风速度不可能为零。
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