为何风力发电机的叶子都是三片？到底是怎么发电的呢？

Question

如题所述

Answer 1

事实上，也曾出现过一个叶片和两个叶片的风力发电机。但现代风力机的最普遍叶片数量是三片，是设计过程中各种方面和参数相妥协的结果。这些方面包括，但不仅限于：空气动力学，能量转换效率，制造以及维护成本，系统可靠性，噪音，美观。

从技术参数上简单的分析，较多的叶片数可以：

(1)增加机械转矩；

(2)增加输出功率；

但较多的叶片数同时会：

(3)降低最大旋转速度；

(4)带来更沉重的制造成本，维修也更加复杂困难。

因此叶片数量多的电机更适合运行在低转速的场所，例如：水泵和打磨谷物的电机。

风力发电机则期望叶片能旋转在相对更高的速度，这样位于叶片中心（杆塔顶部）的发电机的体积不需要制造的很大就可以满足电网频率的要求。

另外，通常在高度越高的地方风速越大。由于风力发电机的杆塔很高，叶片也很长(40m-60m*)。旋转到高处的叶片和旋转到低处的叶片所承受的风速有明显的差距。

如果发电机仅两片叶片，那么当叶片旋转到一个位于高处，一个位于低处时，他们的受力明显不够均匀，因而需要设计更加坚强稳固的杆塔来托起发电机和叶片。而三片叶片的发电机则能在一定程度上缓解这种不平衡，因此运行起来较为平稳平滑。平稳平滑意味着较少的噪声，较低的磨损。

风力发电机吸收风速能量的效率和尖速比有关，必须保持一定的尖速比才能达到较高效率。至于电机，本来效率就蛮高的，不是重点关注对象。

为了保持尖速比，转速就需要和风速正比变化，说白了就是要时快时慢。慢了还好说，转得快，死的快，所以希望单片也强度高些，那么单片也就得宽些。于是选择限制在一二三片之间，单片因为不平衡，双片理论上是平衡，可是实际制造难，那么只好3片了，经济和可行的折中。

Answer 2

三叶能最大的利用风力，风力产生的动能，带动风力发电机，切割磁感线的原理发电。

Answer 3

他们是有一个最佳比例的，一般是4根，但是提高的并不是很明显，所以为了节省成本还是选择了三个。发电的功率是通过扇叶的风速和风力的乘积。