(2)发电机的I-V曲线和最大功率点
下图是I-V曲线。输出功率等于电压乘电流的积。各风速下的最大功率点同黑点表示。
风车产生的转矩与风速的平方成正比，发电机的驱动转矩与从发电机得到的电流成正比，发电机产生的电压和其转数成正比，而转数和风速成正比，当发电机的负荷电流与发电电压的平方成正比时可得到最大输出。
实际上由于发电机绕组电阻的影响，输出电压与转数并不成比例。风车与发电机的最佳负荷如下图．当负荷电流与电压的约2—3次方成比例时，在各种风速下都可得到最大输出。
(3)桨叶材料
叶片是用加强玻璃塑料(CRP)、木头和木板、碳纤维强化塑料(CFRP)、钢和铝合金构成的。对于小型的风力发电机，如叶轮直径小于5米，选择材料通常关心的是效率，而不是重量、硬度及叶片的其他特性。对于大型风机，叶片特性通常较难满足，所以对材料的选择更为重要。
5．发电机的特性
(1)最好不用齿轮增速
通常发电机转数高，输出就大，故过去常用齿轮箱增速。
但这会增加重量、噪声和传动损耗。所以，微型风力发电机不用齿轮，采用风机直接驱动发电机的直接驱动方式。
(2)发电机特性决定风车的大小
为减轻发电机的负担，宜提高风车的转数，但受噪音及强度的制约，不能无限地提速。此外，如加大风车直径，理论输出虽可增大，但风车转数将降低。因而要根据发电机的发电特性，来决定风车的大小。
(3)设计顺序
首先根据要求的输出功率决定风车的大小，再由风车大小决定转数，最后按要求的性能选择发电机。
(4)风车直径增加一倍，转数降低1/2
风车直径增大会产生噪声和强度问题。通常，对高速型风车桨叶最外沿的周速比，以5~10为宜。
例如最大额定风速为12m/s时，周速比选为10，则桨叶最外沿速度会达到VB=120m/s，差不多是音速的1/3。
VB=πRn，60…………(4)设周速比为6，用上式计算的风车大小与转数的关系见下图。例如风车直径为Im、风速lOm/s，风车的转数约1146rpm。但若直径变成2m，转数就降低一半，变成573rpm。
（5)风车直径、转数及发电量的关系
风力发电的输出与直径的平方成正比，虽然将直径扩大一倍可获得4倍的输出，但会使转数减半。因而不能过分增加风车直径，要根据发电机的性能来选择风车的直径。
上一篇：我们一起DIY风力发电机！
