风力发电机工作原理风力发电机工作原理简单的说是：风的动能(即空气的动能)转化成发电机转子 的动能，转子的动能又转化成电能风力发电机工作原理是利用风能可再生能源 的部分由1995年 到2005年之间的年增长率为28.5 %根据德国风能会 (DEWI )的估计，风能发电的年增长率将保持高增长 率，在2012年或之前全球风力发电装机容量可能达到 150千兆瓦发电风力发电机最初出现在十九世纪末自二十世纪 八十年代起，这项技术不断发展并日渐成熟，适合工业 应用近二三十年，典型的风力发电机的风轮直径不断 增大，而额定功率也不断提升在二 世纪00年代初，风力发电机最具经济效益的额定输出功率范围在600千瓦至750千瓦之间，而风轮直 径则在40米至47米之间当时所有制造商都有生产这 类风力发电机新一代的兆瓦级风力发电机是以这类 机种作为基础发展出来的二零零七年初，有一些制造商开始生产额定功率为几 兆瓦而风轮直径达到约90米的风力发电机（例如Vestas V90 3.0兆瓦风电机，Nordex N90 2.5兆瓦风电机等等），甚至有些直径达100 米（如GE3.6兆瓦风电机）这些大型风力发电机主要市场是欧:洲。
在欧洲，适合风电的地段日渐减少，因此有逼切性安装发电能力尽量高的风力发电机另一-类更大型的为海上应用而设计的风力发电机，已经宀兀成设计并制成原型机 例如RE Power公司设计的风力发电机风轮直径达126米，功率达5兆瓦°)1)风的功率风的能量指的是风的动厶匕能特定质量的空气的动能可以用下列公式计算能量=1/2 X质量X （速度厂2吹过特定面积的风的的功率可以用下列公式计算功率=1/2 X空气密度X面积X （速度厂3其中，功率单位为瓦特，空气密度单位为千克/立方米；面积指气流横截面积， 单位为平方米，速度单位为米/秒在海平面高度和摄氏15度的条件下，乾空气密度为1.225千克/立方米空气密 度随气压和温度而变随著高度的升高，空气密度也会下降於上述公式中可以看出，风的功率与速度的三次方〔立方〕成正比，并与风轮扫 掠面积成正比不过实际上，风轮只能提取风的能量中的一部分，而非全部2）风力发电机的工作原理现代风力发电机采用空气动力学原理，就像飞机的机翼一样风并非"推"动风轮 叶片，而是吹过叶片形成叶片正反面的压差，这种压差会产生升力，令风轮旋转 并不断横切风流风力发电机的风轮并不能提取风的所有功率。
根据Betz定律， 理论上风电机能够提取的最大功率，是风的功率59.%大多数风电机只能提取 风的功率的4%或者更少风力发电机主要包含三部分：风轮、机舱和塔杆大 型与电网接驳的风力发电机的最常见的结构，是横轴式三叶片风轮，并 安装在直立管状塔杆上风轮叶片由复合材料制造不像小型风力发电机，大型风电机 的风轮转动相当慢比较简单的风力发电机是采用固定速度 的通常采用两个不同的速度-在弱风下用低速和在强风下用 高速这些定速风电机的感应式异步发电机能够直接发产生电 网频率的交流电比较新型的设计-一-般是可变速的（比如Vestas;公司的V52-8；50千瓦风电机转速为每分钟14转到每分钟31.4转)0利用可变速操:作1，风轮的空气动力效率可以得到改善，从而提取更多的能量，而且在弱风情况下噪^音更低0因此，变速的风电机设计比起定速风电机，越来越受欢迎0机舱上安装的感测器探测风向，透过转向机械装置令机舱和风轮自动转向，面向来风0风轮的旋转运 动通过 齿轮变 速箱传 送到机 舱内的发电机（如果没有_Lt^ 齿轮变速箱则直接传送到发电机)0在风电工业中，配有变速箱的风力发电机是很普遍的0不过，为风电机而设计的多极直接驱动式发电机，也有显著的发展0设於塔底的变压器(或者有些设於机舱内)可提升发电机的电压到配电网电压(香港的情况为11千伏)0所有风力发电机的功率输出是随著风力而变的0强风下最常见的两种限制功率输出的方法(从而限制风轮所承受压力)是失速调节和斜角调节0使用失速调节的风电机，超过额定风速的强风会导致通过业片的气流产生扰流，令风轮失速。
当风力过 强时，业片尾部制动装置会动作，令风轮剎车使用斜角调节 的风电机，每片叶片能够以纵向为轴而旋转，叶片角度随著风 速不同而转变，从而改变风轮的空气动力性能当风力过强 时，叶片转动至迎气边缘面向来风，从而令风轮剎车叶片中嵌入了避雷条，当叶片遭到雷击时，可将闪电中的电流 引导到地下去O超声波凤传感器O抽/水磯却器也叶片釉承劭碟式机械制动器om用吊车田叶片0带变频器的VMF顶部涉齿轮箍®凤轮锁定系统密偏航齿轮控制器◎主釉♦液压控制单元略复合型碟式偶合器◎发电机中斜角调节系统曲扭矩臂Q斜角调节液压缸理叶片轮壳如机舱底座上图：Vestas V52-850千瓦风力发电机机舱内的组成部份（来源： Vestas ）3）风力发电机的功率曲线在风速很低的时候，风电机风轮会保持不动当到达切入风速 时（通常每秒3到4米），风轮开始旋转并牵引发电机开始发 电随著风力越来越强，输出功率会增加当风速达到额定风速时，风电机会输出其额定功率之後输出功率会保留大致不 变当风速进一步增加，达到切出风速的时候，风电机会剎车， 不再输出功率，为免受损风力发电机的性能可以用功率曲线来表达功率曲线是用作显 示在不同风速下（切入风速到切出风速）风电机的输出功率。
功率曲线V52-850 kWo O5040100102025风速加秒）100.0 dB(A)103 0 d8fA)101.0dB(A)1 1 Q4.2 dB(A)1O2.Q机何上图：V52-850千瓦风力发电机於不同噪音级别下的工作曲线 （噪音级别可透过改变风力发电机的转速而改变）为特定地点选取合适的风力发电机，一般方法是采用 风电机的功率曲线和该地点的风力资料以进行产电量 估算在大型风力发电机-资源潜力部分有更多相 关资讯）4）风力发电机的额定输出功率风力发电机的额定输出功率是配合特定的额定风速设 而定的由於能量与风速的立方成正比，因此，风力发 电机的功率会随风速变化会很大同样构造和风轮直径的风电机可以配以不同大小的发电机因此两座同样构造和风轮直径的风电机可能有相当不同的额定输出功率值，这取决於它的设计是配合强风地带（配较大型发电彳此）或1弱＞风（地，带(配较小型发电机）05)风力发电机的主要种类横轴风力发电机和竖轴风力发电:机根据叶片固定轴的方位，风力发电机可以分为横轴和竖轴两类横轴式风电机工作时转轴方向与风向一致， 竖轴式风电机转轴方向与风向成直角横轴式风电机通常需要不停地变向以保持与风向一 致。
而竖轴式风电机则不必如此，因为它可以收集不同 来向的风能横轴式风电机在世界上占主流位置逆风风力发电机和顺风风力发电机逆风风电机是一种风轮面向来风的横轴式风电机而 对於顺风风电机，来风是从风轮的背後吹来大多数的 风力发电机是逆风式的单叶片、双叶片和三叶片风力发电机叶片的数目由很多因素决定，其中包括空气动力效率、 复杂度、成本、噪音、美学要求等等大型风力发电机 可由1、2或者3片叶片构成叶片较少的风力发电机通常需要更高的转速以提取风 中的能量，因此噪音比较大而如果叶片太多，它们之 间会相互作用而降低系统效率目前3叶片风电机是主 流从美学角度上看，3叶片的风电机看上去较为平衡 和美观6） 岸上风电场岸上风电系统可以是仅有一台风电机，或者由多台风 电机器线性排列或方阵排列形成风电场风电场的风力发电机相互之间需要有足够的距离，以 免造成过强的湍流相互影响，或由於"尾流效应"而严 重减低後排风电机的功率输出为了配合运送大型设备（特别是叶片）到安装现场，须 要建设道路另外亦须要建设输电线，把风电场的输出 连接到电网接入点7） 世界各地的风力发电装置到2005年底，世界总风力发电装机容量达58千兆瓦德 国、西班牙、美国、印度和丹麦是以风力发电装机容量 来算前几名的国家。
在丹麦，风能发电提供该国总用电 量的20 %香港第一台大型风力发电机是由香港电灯 集团於2005年末安装在南丫岛上，并於2006年二月正式 启用该机额定输出功率为800千瓦以上详细的介绍了风力发电机工作原理及相关风力发电机知识，如果想了解更多 关于风力发电。