風力發電機的原理是風能通過葉輪轉化為機械扭矩(風輪的轉動慣量)，發電機的定子電能經主軸傳動鏈和齒輪箱提高到異步發電機的轉速後，由勵磁變換器並入電網。如果超過發電機的同步轉速，轉子也會處於發電狀態，通過變流器向電網饋電。最簡單的風力發電機可以由葉輪和發電機組成，站在壹定高度的塔軸上，就是小型離網風機。原風力發電機產生的電能隨風時變，電壓和頻率不穩定，沒有實際應用價值。為了解決這些問題，現代風機增加了齒輪箱、偏航系統、液壓系統、制動系統和控制系統等。詳細介紹風扇有很多旋轉部件，機艙在水平面上旋轉，隨時偏航對準風向；風輪沿著水平軸旋轉，以產生動態扭矩。對於變槳距風機來說，組成風輪的葉片要繞著葉根的中軸線旋轉，以適應不同的風況，改變槳距。當機器停止時，葉片應該順槳以形成阻尼制動。早期，液壓系統用於調節葉片槳距(同時，用於減震、停止、制動等。)，現在電動變槳控制系統逐漸取代液壓變槳控制。就1,500kW風機而言，壹般在風速為4m/s左右時自動啟動，13m/s左右發出額定功率，然後隨著風速的增大，壹直控制在額定功率附近發電，直到風速達到25m/s時自動停止。現代風力發電機的設計極限風速為60-70m/s，這意味著在如此高的風速下，風力發電機不會立即遭到破壞。理論上12級颶風的風速範圍只有32.7-36.9米/秒。風機控制系統應根據風速和風向控制系統，以穩定的電壓和頻率運行，自動接通和斷開電網；同時，變速箱和發電機的工作溫度以及液壓系統的油壓會對任何異常發出警報，並在必要時自動停機，屬於無人值守的獨立發電系統機組。
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