風力發電機（Wind turbine  ）是一種將風能轉化為電能的裝置。它通常由風輪、發電機、轉子和塔架組成。風輪是最重要的部件之一，通常由幾個葉片組成，它們可以根據風的方向和強度旋轉以發電。風力發電已經成為一種廣泛使用的清潔能源技術，因為它不會排放任何溫室氣體和有害物質，也不會污染環境。

風力發電機是一種將風能轉化為機械能再轉化為電能的設備，又稱風力發電機。具體來說，風能將通過風輪轉化為機械能，然后通過發電機轉化為電能，最后通過變壓器提高電壓并通過輸電線路傳輸電能。風力渦輪機的關鍵部件是風輪，它通常由幾片葉片組成。當風吹過風輪的葉片時，葉片將在氣流的作用下旋轉；風輪的旋轉動力會傳遞給轉子，使其旋轉；轉子旋轉產生的磁場將通過線圈產生電能。它的工作原理類似于傳統的風車風力驅動葉輪旋轉，收集風能，增速器加速葉輪旋轉，最終產生電能。

風輪葉片

風力渦輪機葉片是風力渦輪機的主要捕風部件，其通過在風中旋轉來捕獲風能。風力渦輪機葉片通常由玻璃纖維制成、碳纖維或其他復合材料以實現高強度和耐用性。葉片的形狀和長度將根據風力渦輪機的設計和環境條件進行優化。

風輪軸

風力發電機的風輪軸是連接風輪和發電機的關鍵部件，其主要功能是將風輪旋轉的機械能轉化為發電機中的電能。

風輪罩

風力渦輪機罩是包裹風力渦輪機葉片的外殼其主要功能是減少風力渦輪機葉片與環境之間的摩擦，并保護風力渦輪機葉片和軸免受外部影響。

發電機

發電機是將風能轉化為電能的核心部件。風力發電機通常使用同步發電機或感應發電機，根據發電機類型的不同，其結構和工作原理也會有所不同。在同步發電機中，風輪軸與轉子相連，轉子通過磁感應產生交流電；在感應發電機中，轉子通常是鋁盤，通過風軸與葉片相連，由風驅動。

塔架

風力發電機的塔架是支撐風力發電機和風輪的重要結構它的主要作用是提供足夠的高度，使風輪能夠捕獲高速風能，同時需要有足夠的強度和穩定性來抵抗風力渦輪機上的風力載荷和地震載荷。一般來說，高度較低的塔適用于風速較高的環境，而高度較高的塔適用于風速較低的環境。塔架通常由鋼制成，其結構可以是單支撐的、多支撐式、鉆孔式或鋼管式等。

控制系統用于監測和控制風力發電機的運行狀態，以確保其在不同環境下的安全性和效率。控制系統通常包括傳感器、控制器、保護設備等。

逆變器

逆變器用于將風力發電機的直流電轉換成交流電輸出到電網。逆變器還可以控制風力發電機的輸出功率，以確保其穩定運行和輸出功率的質量。

按軸向分類

水平軸風力渦輪機

水平軸風力發電機主要由塔架組成、 風輪、機艙和控制系統。水平軸風力發電機的塔架是風力發電機的安裝支架，一般采用混凝土結構、鋼架結構、錐形鋼管焊接組裝；風輪是風力渦輪機接收風能的一部分，通常由輪轂和兩個或三個葉片組成；機艙是風力發電機的主要控制部分、傳動、發電部分由制動器組成、聯軸器、增速器、調速裝置和發電機等。水平軸風力機的控制系統應自動啟動、停機、手動自動無擾切換、最佳葉尖速比控制、機艙扭纜、自動偏航、脫網關機、自動解纜控制、風力渦輪機的自動除濕、加熱、冷卻控制、液壓驅動、逆功率自動停止控制等功能。

垂直軸風力渦輪機vawt

垂直軸風力發電機是風力發電機的一種類型，它不同于傳統的水平軸風力發電機其主要特點是轉軸與地面垂直，風輪的旋轉平面與風向平行。與水平軸風力機相比，垂直軸風力機在結構設計和風能利用方面具有一定的優勢例如，垂直軸風力渦輪機的主要優點是它不需要偏航系統，并且設計引人注目。與水平軸風力機相比，它具有更寬的風向接受能力和更低的風速啟動能力，特別適用于城市和鄉村的道路兩側、建筑物樓(房) 頂等。

按裝置規模分類

大型風力發電機

大型風力發電機的主要部件是 ：變速箱、葉片、主軸、 發電機、控制系統和塔等。控制系統是風力發電機的核心部分，其功能是確保風力發電機安全可靠運行。變速箱主要由箱體組成、行星齒輪系和齒輪箱機構。變速箱機身加工，變速箱屬于大箱體，根據發電量不同，很多都是分體結構。葉片的材料和形狀將影響發電機的效率和性能通常使用復合材料，如玻璃纖維增強塑料或碳纖維。

小型風力發電機

小型風力發電機是指發電量較少的風力發電機，通常適用于一些輕負載應用場景，例如家庭、農村、工業園區、偏遠地區等，用于為這些地方提供部分電力需求。小型風力渦輪機成本較低、易于維護，但發電效率相對較低。

城市發電

風力渦輪機可以安裝在城市的高層建筑中、橋梁、高速公路、為城市提供清潔衛生的市政設施和其他場所、可再生的電力。

農村電力

風力渦輪機可以安裝在農村地區的小型發電站、村莊和其他地方為農村地區提供清潔、可再生電力解決電力供應不足的問題。

海上風電

風力渦輪機可以安裝在海上，利用海上風能為海岸線和島嶼提供電力。海上風電是一個前景廣闊的新興產業。

山區發電

風力渦輪機可以安裝在山區的高山上、丘陵、山脊等地，為山區提供清潔、可再生電力解決電力供應不足的問題。

大型化趨勢

隨著風電行業的發展，單機容量的增加可以更好地滿足風電場建設的需要，提高風電場的規模水平，減少建設面積，提高發電效率并降低成本。此外，增加單機容量還可以提高風力發電機組的運行穩定性和可靠性，降低維護成本，促進風力發電技術的發展。在實際應用中，應根據不同地區的風資源和電力需求合理增加單機容量，同時考慮風電機組的接受范圍和特殊需求。

風力發電機

海上風電發展

海上風電是未來風電發展的重要方向。與陸上風電相比，海上風電具有更豐富的風資源和更穩定的風速、更大、更持久的優勢，可以提高風力發電機的發電量。同時，由于海上風電不受地形和人口分布的影響，可以更好地避免對環境和生態的影響。

提高儲能技術

風力發電機的不穩定性是其發電效率的瓶頸，因為風資源的不可預測性和波動性可能導致風力發電機的輸出功率不穩定。因此，儲能技術對風力發電機的發展具有重要意義，可以充分利用電力資源，避免高負荷運行。主要使用電池等儲能系統，通過增加容量可以提高利用效率。

智慧能源系統

未來，風力發電將更多地與其他清潔能源結合，構建智慧能源體系。例如，智能微電網將風力渦輪機、太陽能電池板、電池儲能與能量管理系統的結合可以實現能量的高效利用和管理。同時，風力渦輪機、儲能設備與智能控制系統相結合，可以實現風力發電機組的智能監測和控制，提高發電效率和可靠性。

環保型趨勢

未來風力發電機將越來越重視環境保護。風力發電機的材料和制造工藝將更加環保，減少環境污染。