知识科普：为何风力电机都是3片叶子？转那么慢又是怎么发电的？

关键词：风力发电机 风电叶片 齿轮变速机构  

不知道大家有没有想过，经常在大草原或者海上看到的大风扇（风力发电机），在转得如此缓慢的情况之下，是怎么发电的？速度如此之慢的情况下又能够产生多大的电力呢？最后一个就是为什么风力发电机的叶片只有三片呢？而不是到4个叶片或者2个叶片呢？

聊一聊有关风力电机的话题。

首先，我们来看看风力发电机的工作原理，简单来说，风力发电机是通过其表面的风的能量截获一部分下来，变成让自己能够旋转的能量，进而带动发电机来发电的，所以关键就在于它能从风里截取多少能量下来，换句话说就是风能的转化有多少。

我们打个比方，假如把风力电机旋转平面上装的不是叶片，而是一整张个密不透风的圆盘的话，会发生什么情况呢？

首先它会将吹过来的风完全的挡住，于是风力就完全吹到了圆盘身上，那么风能也完全转化到了圆盘身上吗？答案是否定的，因为从风能的转化公式可以看出，除了作用在圆盘上的风力大小很重要之外，还有另外一个重要的因素存在，那就是通过圆盘的风速了，两者相乘才是转化功率。

从这点，我们就能看出来，尽管圆盘把风力全给接了，但是却将风速完全给阻挡了下来，结果就是一个再大的数字乘以0的话那结果肯定就还是等于0的了，所以它必须要做成镂空的，让一部分的风依然能够快速的通过自己，而让另一部分的风撞在自己身上产生作用力。

这两者之间的最佳组合是多少呢?计算表明前者是2/3，后者是1/3时的转化功率是最高的，也就是说吹过圆盘的风速降到了原始风速的2/3，而在这种情况下，风力对原盘施加的作用力的比值则为8/9，两者相乘得出一个系数0.59，也就是59%，这个就是风能能够转化到圆盘上的最大功率了，它叫做“贝兹极限”。

图文源于国际风力发电网

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