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)，發電機的定子電能通過主軸傳動鏈和齒輪箱提高到異步發電機的轉速，再由勵磁變流器並入電網。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，立在壹定高度的塔軸上，就是小型離網風機。原風力發電機發出的電能隨風而變，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。風扇有很多旋轉部件，機艙在水平面上旋轉，偏航隨時對準風向。風輪沿水平軸旋轉，產生動態扭矩。對於變槳距風機，組成風輪的葉片要繞葉根中心軸旋轉，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。早期的液壓系統是用來調節葉片槳距的(同時用於減震、停車、剎車等等。)，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4m/s左右時自動啟動，以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25 m/s..現代風機的設計極限風速是60-70m/s，也就是說在這麽高的風速下，風機不會馬上損壞。理論上12颶風的風速範圍只有32.7-36.9米/秒，風機控制系統要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報警，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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