چگونه توربین‌های بادی برق تولید می‌کنند بدون منبع برق خارجی
در غیاب منبع برق خارجی، توربین بادی می‌تواند به روش‌های زیر برق تولید کند:
I. اصل عملکرد محرک باد
تبدیل انرژی باد به انرژی مکانیکی
پره‌های توربین بادی طراحی شده‌اند با یک شکل خاص. هنگامی که باد بر روی پره‌ها می‌وزد، به دلیل شکل خاص پره‌ها و اصول آئروダイナミکس，动能被转换为叶片的旋转机械能。
例如，大型风力发电机的叶片通常长达数十米，形状类似于飞机机翼。当风以一定速度吹过叶片时，叶片上下表面的气流速度不同，从而产生压力差并推动叶片旋转。
通过传动系统传递机械能
叶片的旋转通过传动系统传递给发电机的转子。传动系统通常包括齿轮箱和传动轴等组件。其功能是将叶片的低速高扭矩旋转转换为发电机所需的高速低扭矩旋转。
例如，在某些风力发电机中，齿轮箱可以将叶片的转速提高几十倍甚至几百倍，以满足发电机的速度要求。
II. 发电机的工作原理
通过电磁感应发电
风力发电机通常使用异步发电机或同步发电机。在没有外部电源的情况下，发电机的转子在叶片的驱动下旋转，切割定子绕组中的磁场从而产生感应电动势。
根据电磁感应定律，当导体在磁场中运动时，导体两端会产生感应电动势。在风力发电机中，发电机的转子相当于一个导体，而定子绕组中的磁场由永磁体或励磁绕组产生。
例如，异步发电机的转子是一个鼠笼结构。当转子在磁场中旋转时，转子中的导体切割磁场并产生感应电流。这种感应电流反过来在转子中产生一个磁场，与定子绕组中的磁场相互作用，从而使转子继续旋转。
自励磁和电压建立
对于某些同步发电机，需要通过自励磁来建立初始磁场。自励磁和电压建立是指在没有外部电源的情况下，利用发电机的剩磁和电枢反应来建立发电机的输出电压。
当发电机的转子旋转时，由于存在剩磁，会在定子绕组中产生一个微弱的感应电动势。这个感应电动势通过励磁电路中的整流器和调节器来激励励磁绕组，从而增强定子绕组中的磁场。随着磁场的增加，感应电动势会逐渐增加，直到达到发电机的额定输出电压。
III. 功率输出和控制
功率输出
发电机产生的电力通过电缆传输到电网或本地负载。在传输过程中，需要通过变压器升压或降压以满足不同的电压要求。
例如，大型风力发电机产生的电力通常需要通过升压变压器升压后才能连接到高压电网进行远距离传输。
控制和保护
为了确保风力发电机的安全稳定运行，需要对其进行控制和保护。控制系统可以根据风速、风向、发电机输出功率等参数调整叶片的角度、发电机的转速等，以实现最佳发电效率并保护设备。
例如，当风速过高时，控制系统可以调整叶片的角度以减小叶片的受力面积，防止风力发电机因过载而损坏。同时，控制系统还可以监测发电机的输出电压、电流、频率等参数。当出现异常情况时，可以及时切断电源，保护设备和人员的安全。
