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早在两千年前，人类就利用风车将风能转换成其他各种形式的能量。
在今天，风力发电机能够将大量的风能转化成电能。这要归功于空气动力学研发的叶片和一些辅助提升性能的设备。
在本文中，我们将简单介绍这项技术。
首先看一下它的基本原理，如果风可以吹动叶片，那么连在叶片上的发电机就能发电。
那么，风是怎么吹动叶片的呢？
让我们仔细地看一下叶片，从底部到尖端叶片由许多不同尺寸和形状的翼型界面所组成简易的翼型技术使得涡轮叶片转动，这意味着当流体流过叶片时将产生升力，这样产生了最基本的旋转。
正如你在火车上看到的东西都是相对的一样，移动的叶片与风之间也是相对的。
对于移动中的叶片，相对的风速如图所示：
因此，为了与相对风速一致，叶片以倾斜的方式定位。
距离尖端越近，叶片速度越大，相对风速越倾斜。这意味着叶片从根部到尖端持续受到扭矩的作用。
然而，这种旋转不能直接与发电机相连，因为由于噪音以及机械强度的问题，叶片的转速很低，这种低速的旋转不能产生有效的电力输出。
因此在连接到发电机之前，需要用变速箱提高转速，变速箱采用行星齿轮组来实现高转速比。
同时还配有制动器，制动器的功能是在风过大时阻止叶片旋转。
得到的电力将通过电缆输送到基站的升压变压器中，为了使功率最大，风力发电机应该正对着风向。
但是风的方向会随时改变，在机舱顶部安装有速度传感器，用来测量风速与风向。
风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，可以看到偏航马达正在转动机舱，因此风力涡轮机将始终正对风向。
随着风速的变化，风的相对速度角也会发生变化。叶片倾斜机构使叶片倾斜，并确保叶片与相对速度的对准，因此叶片总是处于最佳角度。
风力涡轮机的效率也是个问题。为了更好地理解风力发电机的效率，假设你正在测量风力发电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，同样大小的能量被转换为风力涡轮机的机械能。
只有当逆风的风速为零时，风力涡轮机才能吸收100％的可用动能。然而，从物理角度讲，逆风速度为零是不可能的，这个卡通动画清楚地描绘了这一事实。零逆风速度意味着流体是不动的，实际物理上的流体需要一定的出风速度。这也就意味着，风力涡轮机有一个理论的最大效率极限。
此极限又称为贝兹极限！世界上基本没有风力发电机会超过这个59.3%的效率极限！
工业小伙伴们是否对风力发电机有了基本的了解呢？
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