風力發電機設計與研究綜述

崔戈

【摘要】在資源越來越貧乏的現代社會，工業化的迅速發展，使得人們對于電力資源的需求大大增加，對于資源的開發上是一個不小的壓力。由此，現代社會努力尋找各種替代能源來緩解壓力，而風能的利用開發就是新能源的一種，本文就將針對風力發電機設計理念進行詳細的分析介紹，對其中蘊含的原理和知識進行綜合論述，同時對未來風力發電的技術方向和研發方向進行分析預測，提出切實的建議。

【關鍵詞】風力發電機；設計理念；未來前景

風力發電技術的發展其實不是特別久遠，主要也是從國外發展而來的，而且這個技術的發展跟現代能源的開發也有關系，是生產力和生產資源的需要促使國外的集團機構進行資源開發技術上的研究，在技術上也是經過了幾代人的磨煉探索，終于在對于新能源的資源利用上取得了突破。中國也在這樣的背景下研制出來了風力發電機，事實上這是對風能轉換成電力資源的完美利用。利用率高，并且不存在污染現象。但是在實際的運用中還是要分析一下風力發電機的工作情況，思考風力發電機設計原理的合理性和現實性，進行查漏補缺，實時抱有不斷前進不斷成長的學習態度。

一、風力發電機的設計概述

（一）了解風力發電的設計原理

風力發電實際上是對風能的有效利用，是對于風能的開發轉換，而風力發電機就是針對這一需要進行技術支持的設備。它主要是利用風的流動對葉片產生的壓力，促使內部輪軸進行轉動，在經過不同的作用環節的催發下，生成最后所需要的電能資源。縱觀一系列的作用環節，實際上主要就是一個從風能到機械能再到動能再到電能的轉化過程。并且它的設計也是在原有傳統能源利用的優缺點基礎上進行的，吸取了原有的優勢啟發，但是在轉換率和副作用上有了很大的改善，避免了很多原有能源開發可能會帶來的問題，例如對環境的污染，對開采能源造成的地質破壞，對能源材料的集中運輸難度等一系列問題，所以風力發電機絕對是一個較為科學且實際的合理設計。

（二）針對不同類型的不同設計

風力發電機是對于風能的采集利用，其實也存在類型上的不同，這也是針對電能的不同需求做出的改變。風力發電機大體上可以按照主軸方向和輸出、功率調節形式和機械形式、發電機組幾種區分標準進行分類，大大小小也是可以分為近十余種風力發電機的類型，這些有的是以發電目的為導向來進行輸出功率大小的量比，有的是以內在結構的運作方式不同進行發電機類型的區分，其實這些類型都是基于現有技術和使用者的使用需求進行的設計生產，都是可以在不同環境不同使用期待下進行合理的風能向電能的轉化的。風力發電機設計的更多類型也是證明了這個技術達到更高的成熟度。

二、風力發電的未來發展研究

（一）開發新技術加以利用

盡管說風力發電機的出現和應用給新能源的開發帶來很大的幫助，暫時性緩解了對于能源需求的壓力，但是它在很多方面還是需要進行不斷完善，在技術方面也是有很大上升空間的。在未來風力發電機的普及應該會越來越廣，對于使用質量和能源的轉換效率多會有新的要求，更何況在目前也是存在風力發電機的設計不合理之處和相關性知識普及度較低的問題，在這種情況下，使用者如果不太了解內在結構和注意事項就很容易造成設備的損傷故障，然而卻也找不到問題所在，影響使用效率，提高了使用成本，未來不針對風力發電機技術方面做出革新，這很有可能就會造成推廣難度，降低用戶的使用購買欲望。所以針對新技術的開發，要有針對性地對風力發電機的結構組成和風力發電機部件設計，以及風力發電機的安全維護和風力發電機的設計成本進行綜合性的考量，在具體的內部結構上進行研究探討，提升葉片和內軸的配合度，深挖傳動系統工作的輸出率，在保持風能的收集采集的高效基礎上，也要提升風能轉化成機械能再到動能再到電能的轉化率，降低在轉化過程中的能源流失率、能源浪費率，這就是未來風力發電機對于技術方面的支持要求，也是發展必須需要跨過的門檻，那就是新技術的開發利用。

（二）嘗試新型材料的加入

風力發電的原始技術的研發最早是從國外開始的，后來逐漸地傳入了中國，在對能源的態度上，其實全世界對于資源的利用開發從來沒有停止過，大家也是意識到如果單單只依靠傳統能源的開發進行生產工作生活，根本沒有辦法應對市場和工業生產的需求，所以才開始進行新能源的開發利用。在面對未來風力發電機的研究上，僅僅靠技術也是不行的，在選取材料的應用上其實也大有學問。在過往的研究室實驗中，人們發現對于風力發電力的主要構成部分，葉片其實就可以進行新型方式的加工處理，成為一種更加適合采集運作的新型葉片，在它的長度和重量上都更加適合風力發電機運作。在內部傳動系統中的輪軸其實也可以采用新型材料的加入，減輕整個發電機的重量，更易運轉。

三、結語

事實上，使用風力發電是一種針對地球目前資源現狀進行的突破和改變，在傳統能源逐漸減少，并且存在污染等開發代價的時候，以風能為代表的新能源開始走進我們的生活。使用風力發電的方式在行業領域的展開速度非常之快，因為它的原料也就是對于風的采集利用，都是比較方便快捷的，而且風也不是一種消耗性能源，風的存在性是十分普遍的，不存在真正意義上的消耗殆盡，所以未來風力發電機的發展前景將十分廣闊。

參考文獻

[1]黃成力，左倜，崔雅文.引進型1.25MW風力發電機組結構與性能特點[J].上海電力，2017（04）：362～363.

[2]葉枝全，黃繼雄，陳嚴.風力機新系列翼型氣動性能研究[J].太陽能學報，2014（02）.