工作原理：下一代风力涡轮机

我们海岸线上的风能足以为全国提供四倍的电力，而建造最好的海上涡轮机来捕获这些风能的竞赛已经开始。全球制造商正在试验两种技术：更长的叶片以利用更多的阵风，以及简化的传动系统（包括新发电机），以减少昂贵的海上维修需求。通用电气即将推出的机器定于 2012 年上线，将两者合二为一。

GE 制造了 176 英尺的轻型叶片，比普通叶片长约 40%，而且外形更符合空气动力学。叶片将连接到传动系统，从而省去了变速箱等许多容易发生断裂和能量损失的运动部件。直接驱动机制取代了齿轮，永磁体取代了电磁铁，电磁铁每次启动时都需要启动刷、线圈和电网供电。叶片目前正在荷兰进行测试，传动系统则在挪威进行测试。将两者结合起来，涡轮机将比传统型号多捕获 25% 的风能，因此它可以更频繁地发挥其全部 4 兆瓦潜力，足以为 1,000 户家庭供电。

风车的设计亮点

发电机：这台重达 90 吨的发电机由一个近 20 英尺的磁铁环组成，磁铁环旋转产生电流。它的直径很大，因此在缓慢旋转时可以产生大量电力，转速与叶片相同，为 8 到 20 转/分，因此它不需要变速箱来加速到大多数兆瓦发电机所需的数千转/分。“去掉变速箱，现在就不必换油了，”通用电气工程师 Gary Mercer 说。

电路：转换器稳定电流的不同频率。变压器将电压从 690 伏升至 22,000 伏以上，因此电流可以在长距离线路上高效传输。

桨距控制器：为了在风速变化时最大限度地提高升力，控制器可以自动旋转每个叶片，速度从每秒几分之一度到几度不等。它还可以让叶片远离危险的强风，以避免电力过载或硬件损坏。

叶片：轻质、坚硬的碳纤维在叶片的关键部位取代了玻璃纤维，因此叶片重量减轻，强度增加。扁平（而非锥形）的边缘使其具有增加升力的形状。

如何旋转权力

1. 定位叶片根据风向传感器的数据，偏航驱动电机将机舱转向迎风方向。俯仰控制器围绕轴承旋转每个叶片，将其设置为最适合风速的角度。

2. 捕捉风能三叶转子在 7 至 70 英里/小时的风速下旋转，扫过面积相当于两倍足球场的面积。23 英尺长的钢转子轴和两个滚柱轴承将机械能传输给发电机。

3. 将其转化为电能轴旋转发电机内固定铜线圈的钕磁铁，在线圈中产生电流。电路调整电流的频率和电压，并将其发送到电网。