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简介
风能是一种可再生能源，在世界各地都有丰富的风能。因此，为了以最好的方式利用这种自然资源，风力涡轮机被设计出来。风力涡轮机可以在15公里/小时到90公里/小时的风速下运行，并在世界各地广泛使用。风电场是利用风力发电机在高风区发电。
风是怎么产生的?
到达地球的太阳能几乎有2%被转化为风能。正是由于地球表面受热不均匀，造成了不同的低压区，空气分子从高压区向低压区运动，从而产生了风。地球的自转和表面的不规则性使得风在地球周围遵循随机路径。这种流动的风被风力发电厂提取出来，旋转发电机发电。
什么是风电场?
当许多风力涡轮机被安装在一块土地上时，它被称为风力发电场。每座塔和每座塔产生的电力全部通过输电网络输送到变电站。
在投资这项业务之前，人们应该确保风力发电厂的位置对其成功起着至关重要的作用。
海上电站一年四季都有良好的气流，唯一的缺点是建设、安装费用高，维护困难。此外，海底电缆被用来将电流输送到陆地，当地的输电线路可以很容易地使用。此外，人们还应该记住，海上工厂的风速可达几英里/小时，所以机器的设计也是一个主要因素，要记住。
陆上风电场选址需要更多的研究和投入时间才能找到合适的位置，首先要将风速、温度和风向传感器安装在周围的所有区域都考虑进去。这些传感器的数据会被分析数月，以决定是否适合安装。一旦你找到了正确的位置，就很容易建造和安装植物。
在风的通道中不能有任何障碍，因此要避免气流到达叶片的湍流。因此，陆上电厂不应安装在山谷中。陆上工厂的最佳位置是山顶，在那里我们可以得到几乎流线型的气流，没有任何湍流，也没有开阔的土地。如果空气流动中有任何障碍，即使是在一个开放的土地前面，那么它应该是塔的两倍长，那么它不会影响塔产生的功率。
风力发电厂由于风速的变化，每天的发电量都是不稳定的，因此必须制定备用电力计划，以保证持续的电力供应。天气预报在决定未来几天使用替代能源的比例方面也起着重要作用。
印度muppandal陆上风电场的发电量为1500兆瓦，仅次于发电量6000兆瓦的中国甘肃风电场，为世界第二大风力发电厂。
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风力发电机原理
今天使用的所有风力涡轮机都是水平轴机器，在垂直平面上旋转3叶片转子。风能被用来旋转这些安装在近40米高度的叶片。从而将风的动能转化为机械能。这些机械能通过发电机转化为电能。
风力发电机主要部件
这是一个水平轴的机器，有2-3个转子叶片，在垂直平面上旋转，这些叶片安装在一个轮毂上，这个轮毂连接到一个叫做机舱的盒子上。
1.发动机舱,
它是以飞机发动机的皮毛命名的。这是一个纤维玻璃管，包含变速箱，制动器和发电机。然而，对于涡轮机产生高达2MW/单位的高压变压器也放置在机舱本身。此外，它还将方向和速度传感器安装在尽可能靠后的机舱上，以防止它们从叶片上脱落。
2.齿轮箱,
一个与轮毂直接相连的轴进入齿轮箱，它将转速提高到所需的水平。它是机舱中最重的部分。
3.刹车,
当风吹到临界水平以上时，制动器被使用，以防止损坏涡轮机。制动器安装在变速箱的后面。
4.发电机,
它将快速转轴的能量转化为电能，最后由高压变压器转化为高压，准备进入传输线。
5.塔-
它是安装吊舱的圆柱形结构。对于发电功率高达400-600瓦的亚兆瓦涡轮机，其高度可能从25米到45米不等。但是圆筒的直径随着塔的上升而减小。从发电机到高压变压器的传输电缆从塔里下来。塔内还有一个梯子，上面有不同高度的木制平台。连接到短舱的平台称为偏航平台。
6.偏航平台
它是塔顶的一个钢制平台，帮助机舱在风的方向上偏航。它还在一些高端风力涡轮机上安装了刹车，以保持机舱的方向。
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风电场运行情况
风力涡轮机的叶片作为一个不同的横截面沿长度的翼型工作。当流体(空气)在这个翼型上移动时，它会产生一个升力，从而使叶片在其轴上旋转。发电机也连接到转子轴开始旋转并发电。
现在，我们都知道旋转的叶片可以为我们提供电力。但是风速随着时间不断变化，所以我们的功率会有波动。为了克服这一问题，决定了涡轮开始旋转的阈值速度，低于阈值速度的制动器用于防止叶片旋转。在风速较大的情况下，采用制动装置防止风机损坏。
电机和传感器被用来绕轴旋转叶片，这样它们就可以根据风向的变化进行调整。并从风中提取最大的能量。叶片也被旋转以阻止涡轮机旋转，这意味着它们的方向是这样的，即使有风吹，也不会产生升力。
在风力发电厂中，涡轮机需要相互连接，以充分利用它们。它们通过一个通常约35.5千伏的中压电力收集系统和一个通信网络相互连接，这有助于它们进行通信。
为了更好的解释，请看下面的视频:
优势
- 空气作为燃料是免费的，取之不尽的。
- 它是清洁能源，不污染环境。
- 电力成本太低，风力涡轮机可以使用20多年
- 它很便宜，因为只需要安装和维护费用。
- 风能是全球增长最快的行业之一，因此它在制造、安装和维护方面创造了大量就业机会。
缺点
- 由于风的波动模式，决定风力发电厂的安装位置需要大量的研究和努力。
- 它的初始安装成本太高，因为要安装涡轮机，你必须通过调查来确定该位置的风速。这一切加起来就是成本。
- 它们是当地鸟类最大的不利因素，因为它们会因与叶片碰撞而死亡。
- 噪音污染是主要的缺点之一。
- 风力发电厂只适用于沿海或丘陵地区的国家。
应用程序
- 它主要用于发电。
- 也可用于多叶片水轮机抽水。
