理想風(fēng)機(jī)三要素是？
　　引子1：愛(ài)麗絲漫游奇境記2
毛毛蟲(chóng)：愛(ài)情就像鬼一樣，相信的人多，真正遇見(jiàn)的人少。
愛(ài)麗絲：可我們現(xiàn)在談的是直驅(qū)風(fēng)機(jī)啊。
毛毛蟲(chóng)：嗯，直驅(qū)就像鬼一樣！相信的人多，真正明白的人有么？
從今天開(kāi)始，文章內(nèi)容不再輕松，涉及到概念和數(shù)據(jù)，雖然我盡量輕松寫(xiě)。
雖然難點(diǎn)，但是有助于各位專(zhuān)業(yè)能力的真正增長(zhǎng)，OK，拿破侖先生說(shuō)過(guò)：不會(huì)定量分析的工程師不是好工程師。
風(fēng)機(jī)核心部件包括四樣：葉片、齒輪箱、發(fā)電機(jī)、變頻器。對(duì)于沒(méi)有齒輪箱的直驅(qū)風(fēng)機(jī)，核心部件只剩有三樣。
首先來(lái)定義一個(gè)理想風(fēng)機(jī)。簡(jiǎn)單來(lái)講，理想風(fēng)機(jī)三要素是發(fā)電量最大、可靠性最高、造價(jià)最低。核心可歸結(jié)成一個(gè)指標(biāo)度電成本最低。
先討論發(fā)電量。
在額定風(fēng)速上，風(fēng)機(jī)通過(guò)變槳（有時(shí)輔以變速）來(lái)限制功率，此時(shí)不關(guān)心各核心部件效率。
條件1：分析只限定于額定風(fēng)速以下這個(gè)條件，以下提到“所有風(fēng)速范圍”時(shí)，僅代表從切入風(fēng)速到額定風(fēng)速這么寬的風(fēng)速范圍內(nèi)。
連載（文章為博客連載，故作者稱(chēng)連載）不關(guān)心如何設(shè)計(jì)葉片、發(fā)電機(jī)等以使效率最高，連載假設(shè)相同部件的生產(chǎn)廠家，做出的東西是一樣的，比如南高齒的齒輪箱和重齒的齒輪箱是無(wú)差別的。
條件2：分析只限定于不同的風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)發(fā)電效率的差別，比如直驅(qū)和雙饋，而不是如何進(jìn)行部件設(shè)計(jì)。
當(dāng)葉片長(zhǎng)度固定時(shí)，提高理想風(fēng)機(jī)的四大核心部件效率，這是提高發(fā)電量的不二法門(mén)。
即，理想風(fēng)機(jī)的高效率包括兩部分：
1、葉片工作于高效。
所有風(fēng)速范圍內(nèi)，始終工作于效率最高點(diǎn)。即葉片始終運(yùn)行在Cpmax處，葉片的效率用Cp來(lái)表示，Cp的最大值用Cpmax表示。
2、傳動(dòng)鏈工作于高效。
所有風(fēng)速范圍內(nèi)，傳動(dòng)鏈（含齒輪箱、發(fā)電機(jī)、變頻器）的效率盡量高。
葉片的效率比較低，Cpmax大多在0.5以下【注1】，傳動(dòng)鏈效率都比較高，都是90%以上。所以整體而言，提高葉片的工作效率，對(duì)風(fēng)機(jī)的發(fā)電量貢獻(xiàn)最大。
但傳動(dòng)鏈的選擇也至關(guān)重要，首先，不同的傳動(dòng)鏈決定風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍不一樣，從而不同風(fēng)速時(shí)葉片工作于不同的Cp；其次，不同的傳動(dòng)鏈確實(shí)效率不一樣。
什么樣的風(fēng)機(jī)，葉片和傳動(dòng)鏈的工作效率最高呢？
注1：葉片的Cpmax雖偶有大于0.5的，但市場(chǎng)上單獨(dú)買(mǎi)不到這種葉片。
理想風(fēng)機(jī)——葉片運(yùn)行效率始終最高，直驅(qū)的呢？
引子1：接近20年前，歐洲的一個(gè)老牌博士曾經(jīng)首次在IEEE上證明過(guò)，相對(duì)于定速風(fēng)機(jī)（那時(shí)還是定速風(fēng)機(jī)的天下），變速風(fēng)機(jī)的傳動(dòng)鏈雖然添加了變頻器，增加了損耗，但因?yàn)樵黾恿俗兯俟δ埽岣吡瞬煌L(fēng)速下葉片的CP，所以風(fēng)機(jī)的發(fā)電量反而能上升。
為這個(gè)博士，我很愿意破例把一個(gè)引子增加一段：如果我來(lái)排全球風(fēng)電科技名人榜的話，Who is who in windturbine，在我心目中，該博士能排入十大風(fēng)電科技名人榜。
引子2：在Tony《風(fēng)能技術(shù)》這本書(shū)中p307頁(yè)，變速型風(fēng)機(jī)分成兩類(lèi)：寬轉(zhuǎn)速范圍和窄轉(zhuǎn)速范圍的，并將直驅(qū)歸為前者，雙饋歸為后者。
葉片效率有兩重含義，
　　第一重含義是通過(guò)合理的葉型、材料設(shè)計(jì)等，使葉片的效率最佳，此為葉片設(shè)計(jì)效率，一旦設(shè)計(jì)好，其CPmax是固定的；
第二重含義是通過(guò)風(fēng)機(jī)的傳動(dòng)鏈（機(jī)型）的選擇、合理的控制，使得葉片在盡可能多的風(fēng)速范圍內(nèi)保持高效，此為葉片的運(yùn)行效率。
這里的文章都不討論如何設(shè)計(jì)葉片，只討論如何選擇傳動(dòng)鏈和合理控制，即第二重含義的葉片運(yùn)行效率。
翻開(kāi)一本講述葉片的書(shū)，痛苦的葉素、升阻比、最佳攻角、伯努利等概念，可能讓你對(duì)葉片望而卻步。
不要害怕，下面我盡量科普的解釋葉片的發(fā)電量，完全不懂葉片理論怎能更深刻的理解風(fēng)機(jī)？
請(qǐng)記住我會(huì)有定量分析，而不是定性，所以不可避免的公式是不可少。雖然每一個(gè)公式會(huì)殺死（嚇跑）50%的讀者，但這正是你深刻理解葉片的時(shí)候。