機械圖鑑
動力與能源
紅燈
風力發電機
葉片像飛機機翼一樣產生升力而轉動，經主軸（與齒輪箱）帶動發電機；控制系統隨風向偏航、隨風速調整葉片角度。
風電
離岸風電
發電機
偏航
編輯部整理・最後更新 2026 年 11 月 4 日・CC BY 4.0
動手改裝：紅燈
必須由合格人員評估施工。外掛監測通常比動原機安全，安全裝置一律維持原樣。
一句話原理
風吹過葉片產生升力讓轉子轉動，轉動的能量經發電機變成電；風速加倍，可用能量約變成 8 倍（與風速三次方成正比）。
核心零件
零件
作用
葉片（通常 3 片）
把風能轉成轉動
輪轂與變槳系統
調整葉片角度控制功率、強風時順槳保護
主軸、齒輪箱
把低轉速提升給發電機（直驅式沒有齒輪箱）
發電機
產生電力
機艙
容納上述設備
偏航系統
讓機艙對準風向
塔架與基礎
陸域或離岸（固定式、浮動式）
變流器與變壓器
調整電力品質後併網
運作流程
1.
風速計與風向計量測，偏航系統讓轉子迎風。
2.
達到起動風速開始發電；超過額定風速時變槳減少吸收的能量。
3.
風速過大時順槳並煞車停機保護。
AI 化與替代方案
•
預測保養：齒輪箱與軸承的振動、溫度、油品分析是重點，離岸維修成本高，預測價值很大。
•
風場尾流控制：調整上游風機偏航角，讓整個風場總發電量提高。
•
發電預測：結合氣象模型提升電網調度能力。
開源藍圖與延伸資料
•
原理說明：美國能源部 How a Wind Turbine Works。
•
小型風機的開源設計可參考 Hugh Piggott 的手作風機教材。
安全須知
•
高空作業、旋轉葉片、高壓電；風機維修需專業訓練與證照。
拆開來看：用到的通用模組
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