为什么风力发电机转得那么慢还能发电？

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风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备。

我们曾报道过位于丹麦的V164，高达220米，上面安装有3个巨型叶片，每个叶片长达80米。一天24小时能发电26万度，足够满足数百户家庭1个月的用电量。

关于这个发电量，小编收到大家的疑问比较多，风机转得这么慢能发电吗，发电量真的有那么多吗？

大家都玩过手摇发电手电筒吧，使劲的摇几下，手电真的能亮一会，但是持续的时间并不长。最经典的要数手摇剃须刀了，记得上高中那会，十分流行（一不小心就暴露年龄了）。

当然，风机并不同于这种手摇玩具，它真的在发电！

其实，风机叶片转速慢的原因很简单，这跟自身的重量以及风速有很大关系。

越大型的风机，叶片越长，重量越大，转得越慢。1.5兆瓦风机叶片重约6吨，是0.75兆瓦风机叶片的1.8倍，但每分钟才转18圈，只有0.75兆瓦风机的3/4。

风机叶片的转速跟风速也有很大关系，风速越快，风机转得越快。1.5兆瓦风机在风速达到3米每秒时，就可以通过转动齿轮提高转速，从而带动发电机发电。

那么，风机叶片转速能不能随着风速的增加而无限增大呢？

那肯定不是。

当风速超过风机限定速度时，风机就要停止工作。因为如果转速过快，离心率大大增强，惯性趋势会打破风机自身的平衡，叶片就容易折断。

因此，每种型号的风机都有最大转速。当风速过快时，就需要后台操作电脑，停止运行风机，减少自身惯性带来的破坏和磨损。这就相当于两辆相同的汽车，一辆速度是30千米每小时，一个200千米每小时，哪个刹车更容易一个道理。所以，扇叶转动慢能更有效保护风机不受伤害。

事实上，风机发电量不取决于叶片旋转的快慢。在叶片恒定转速的情况下，叶片受力增加，功率就会增加。风机的叶片越大，功率越大，相应发电量就越多。

比如，1.5兆瓦风机在满功率发电的情况下，一小时能发1500度电。以一个三口之家在夏季高峰季平均每天用30度电计算，差不多能用50天。

（来源：国家电网报）

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机械教授

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