為什么常見的風(fēng)機(jī)只有3個葉片？

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無論是我們對荷蘭大風(fēng)車的印象，還是根據(jù)中國的史料記載，利用風(fēng)能的風(fēng)車可以是4個葉片、6個葉片甚至更多，為什么現(xiàn)代利用風(fēng)力發(fā)電的風(fēng)機(jī)基本上都只有3個葉片呢？

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廣東粵電平遠(yuǎn)泗水40兆瓦風(fēng)電場項目

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來來來，一起探討其中的奧秘吧

% ]4 n8 o" C" K8 A$ y3 V我們知道設(shè)計制造和運行風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其目的是在同等風(fēng)資源條件下，以最小的投資獲取最大的收益，說白了就是要盡可能降低風(fēng)機(jī)的成本、最大限度提高發(fā)電量。

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悠悠風(fēng)機(jī)點綴著粵電湛江豐收公司農(nóng)業(yè)光伏綜合光伏項目
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5 {: v% c+ g0 k0 r4 l' M" A9 ]% S首先，從發(fā)電功率的角度進(jìn)行分析：
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( e# ~3 m/ y% E7 OP（機(jī)械功率）=T（轉(zhuǎn)矩）×n（轉(zhuǎn)速）/9.55
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0 Q. i* b7 B% ^也就是說機(jī)械功率與兩個參數(shù)有關(guān)，一個是風(fēng)輪的轉(zhuǎn)矩，另外一個是風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速。
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（注：風(fēng)輪的轉(zhuǎn)矩，是機(jī)械元件在轉(zhuǎn)矩作用下都會產(chǎn)生一定程度的扭轉(zhuǎn)變形，故又稱為“扭矩”。簡單的說，就是轉(zhuǎn)動風(fēng)輪所需要的力量的大小。）
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在設(shè)計功率確定的情況下，風(fēng)輪轉(zhuǎn)矩越高，則風(fēng)輪轉(zhuǎn)速就越低；風(fēng)輪轉(zhuǎn)矩越低，則風(fēng)輪轉(zhuǎn)速越高。

那我們是選擇高轉(zhuǎn)矩還是低轉(zhuǎn)矩比較好？‍
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在設(shè)計功率確定的情況下，獲取同樣的機(jī)械功率，轉(zhuǎn)速越高，葉尖速比就越大，轉(zhuǎn)矩就越低，制造成本就越低。

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風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖

6 @1 n; c0 B5 E! f8 y/ K因此我們要盡可能降低轉(zhuǎn)矩、提高葉尖速比，取得更大的風(fēng)能利用系數(shù)，獲取更大的發(fā)電量。

轉(zhuǎn)矩是隨著葉片數(shù)量的增加而增加。在實際應(yīng)用中，3個葉片與4個葉片或更多葉片相比，3個葉片的轉(zhuǎn)矩是最低的。葉片越少，轉(zhuǎn)速越高，葉尖速比就越高。
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那2個葉片的風(fēng)機(jī)

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不是轉(zhuǎn)速越高、葉尖速比越高？

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2個葉片的風(fēng)機(jī)

當(dāng)然。但我們需要考慮的是：雖然使用2個葉片可以獲取最大的葉尖速比，但是發(fā)電效率卻下降了，因為使用2個葉片的轉(zhuǎn)矩較低，而在低風(fēng)速下，較低的轉(zhuǎn)矩達(dá)不到發(fā)電的轉(zhuǎn)速，就沒有功率輸出。

其次，葉片越少，額定轉(zhuǎn)速越高，轉(zhuǎn)速高到一定程度，葉尖的圓周線速度很大，引起風(fēng)阻也大，阻力矩限制了發(fā)電功率和轉(zhuǎn)速的進(jìn)一步提高。

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另外，2個葉片的風(fēng)機(jī)又由于葉片間空隙大，所以捕風(fēng)效率不如3個葉片的風(fēng)機(jī)。為了提高捕風(fēng)效率，2個葉片風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速通常比3個葉片高，也會使風(fēng)機(jī)噪音增大、視覺影響放大。

中航象州百丈50兆瓦風(fēng)電項目
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所以，葉片太少也不好。

那4個葉片甚至更多葉片的風(fēng)機(jī)呢？
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3個葉片便于風(fēng)機(jī)保持平衡，當(dāng)葉片數(shù)目過多，風(fēng)機(jī)平衡起來較困難，而且造價高。多葉風(fēng)機(jī)由于阻力較大，會產(chǎn)生干擾葉片旋轉(zhuǎn)的不利因素，降低能量的轉(zhuǎn)化率。


所以，使用3個葉片的風(fēng)機(jī)可以獲得最佳葉尖速比，進(jìn)而實現(xiàn)最大限度的能量獲取，實現(xiàn)最大發(fā)電效率，同時具有好平衡、低成本的優(yōu)點，經(jīng)過長時間的驗證，3個葉片的風(fēng)機(jī)便成了如今最普遍的風(fēng)機(jī)形式。


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So，我們的答案就是：
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風(fēng)力發(fā)電機(jī)組采用3個葉片的形式，實現(xiàn)了機(jī)械穩(wěn)定性、發(fā)電效率、制造和安裝可行性以及成本和收益的最佳平衡，為實際運用最佳實施方案。


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平凡yjr

shentu

三片式屬于格局（功率）小了。

西斜

一片吧不平衡，兩片正好就是振動不好，三片平衡和振動綜合還行；再多點呢，再多成本就高了；這個我瞎說的

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一片不平衡，2片高速好，低速3片就夠了