简易风力发电机的原理是什么( 三 ) _小型风力发电机有哪些分类？

如果使用的是交流用电设备，则必须备置能够满足其功率要求的“逆变器”将蓄电池的直流电转变成电压为220V，频率为50Hz的交流电才能使用。
第二节小型风力发电机安装场址的选择
小型风力发电机安装场址的选择非常重要。性能很高的风力发电机，假如没有风，它也不会工作，而性能稍差一些的风力发电机，如果安装场址选择得好，也会使它充分发挥作用。关于小型风力发电机的选址条件包含着非常复杂的因素，美国等一些国家，特为此出版了有关风力机场址选择的专著。原则上，在一年之中极强风及紊流少的地点应算最好，但有时很难选出这样的地点。
一、场址选择原则
1.场址应选择风能丰富区前面己介绍，风力发电机安装地点的年平均风速越大越好，其大体上
数字是：年平均风速3m／s以上，3-20m／s有效风速累计时效3000h以上，全年3一20m／s平均有效风能密度100W／m2以上。只要能满足第一个条件，小型风力发电机在经济上便可认为是合算的。
2.场址应具有较稳定的盛行风向。盛行风向是指出现频率最高的风向，气象上风向一般用16个方位表示(图4-1) 。每个方位箭头的长度和数字是该风向的平均风速，并可形象地绘制出风玫瑰（图4-2）。
从风玫瑰图中看出，盛行风向为西南风（平均风速11.7m／s）、南西南风(平均风11.5m／s)和东北风(平均风速5．9m／s) 。我国是季风较强的国家，不同季节盛行风向还要变化。选址对希望盛行风向较稳定，便于考虑地形的有利影响。
3．风机高度范围内“风切变”要小(风剪切要小) “风切变”是指短距离内风速、风向的较大变化。图4-3所示为平顶山脊顶的风切变，图中的影区说明因气流分离使风速下降，分离区上部为强切变区。风机如安在此影区，叶片将在不等速风中旋转，叶片受载不均匀，
图4-1 风向的16个方位图

图4-2 风玫瑰图
降低性能，缩短风机使用寿命。所以风机应避开此强切变区，安在迎风坡上，或提高塔架。
4.应考虑气象因素的影响
（1）紊流。所谓紊流是指气流速度的急剧变化，包括风向的变化。通
常这两种因素混在一起出现。紊流能影响风力发电机功率的输出，同时使整个装置振动，损坏风机。小型紊流多数是因地面障碍物的影响而产生的，因此在安装风力发电机时，必须躲开这种地区。
（2）极强风。海上风速可达30m／s以上，内陆有时也大于20m／s时称为极强风。风力发电机的安装场址当然要选择风速大

图4-3 平顶山脊顶的风场变
的地方，但在易出现极强风的地区使用风机，要求机组具有足够的强度，一旦遇有极强风，风力发电机便成为被袭击的对象。
（3）结冰和粘雪。在山地和海陆交界处设置的风力发电机，容易结冰和粘雪。叶片一旦结了冰，其重量分布便会发生变化，同时翼形的改变，又会引起激烈的振动，甚至发生破坏。
（4）雷。因为风力发电机在没有障碍物的平坦地区安装得较高，所以经常发生雷击事故，为此风机最好增设防雷装置。
（5）盐雾损害。在距海岸线10-15km以内的地区安装风力发电机，必须采取防盐雾损害的措施。因为盐雾能腐蚀叶片等金属部分，并且会破坏装置内部的绝缘体。

(6)尘砂。在尘砂多的地区，风力发电机叶片寿命明显缩短。其防护的方法，通常是防止桨叶前缘的损伤，对前缘表面进行处理。可是尘砂有时也能侵入机械内部，使轴承和齿轮机构等机械零件受到破坏。在工厂区，空气中浮游着的有害气体，也会腐蚀风力机的金属部分，应加以注意。
二，平坦地形的场址选择
根据能同时表示风向和风速关系的风玫瑰图，如果在风向最多的上风侧没有障碍物，一般都可以认为这个地点为平地。所谓在平地上安装风力发电机的情况，应考虑以下两个条件：
（1）以设置地点为中心，在半径为1km的圆内，应没有障碍物。
（2）假使有障碍物时，风力机的高度应为障碍物最高处高度的三倍以上，这个关系如图4-4所示。此条件极为严格，但对小型风力发电机可以放宽些(例如也可以把半径定为400m) 。
三，山脊或山顶地形的场址选择
山脊和山顶有自然的高塔作用，并且气流随着靠近山脊，由于风洞效应，气流近似为流线而得到加速，能量也随之增大。如图4-5a所示。可是，风向和山脊构成的方向对风的加速有很大的影响，主风向和山脊构成的方向成直角的情况最理想。否则，随地形风的加速作用逐渐变小。
图4-5b表示了在理想山脊上风速的分布情况。风速通常在山脊的根部减到相当小，随着往山顶移动而逐渐增大，到山顶最大。因而，安装风力发电机时，如不是在山脊的中点以上，便不会得到增大风速的效果。可是，若山脊的后面正是风向引起紊流的地方(图4-