風力發電示教組

風車的運動是遵循物理動量保存法則及能量保存法則。理論上好的風

車設計是風的動量將全部轉換為風車的動力，所以風車的性能好壞影

響截取風能的效率的高低，除了環境是影響風車性能的重要因素，除

了環境的因素外，翼片的尺寸、形狀、翼型，葉片數與葉片於風車

 HUB 上的裝置角度也是最重要的因素。在實驗中，學生可實驗各種

風車設計在何種風速下將自動開始旋轉、量取的無負載最高轉速、輸

出最大扭力時的轉速與當時切線力，並計算周速比λ、最大扭力、輸

出功率與輸出功率係數 Cp。學生可由此實驗習得不同環境不同需求

下風車之設計。

規格：

1.風車模型底座

木心板底座，四周側邊ABS封邊，表面霧面防刮處理，尺寸︰455x355x17mm。

上部中心設有風扇底部結合座，底部設有四個腳墊防刮止滑用。

2.鋁製風扇

(1)鋁製葉片x 12：鋁製葉片尺寸︰L145xW25mm，每片質量均勻且等

重，利用不銹鋼骨架連接風扇葉片中心圓軸，並結合於風扇轉軸前端

(2)風扇轉軸：固定於風扇支軸頂端，並裝有精密軸承，供靈敏滑順

的轉動，後端裝有滑輪軸且有凹槽，提供皮帶帶動轉動用。

(3)風扇支軸：上端附有ABS塑膠T字連接座(L90×H65×T25mm)，上部

結合風扇轉軸及下部結合風扇尾翼骨架。下端裝有精密軸承，且附有

旋扭供支軸轉動固定或調整流暢度，下端結合於風扇固定座中心。

(4)風扇固定座：鋁製固定板(4S)，表面霧化處理，尺寸：125mm×70mm×10mm。

四個角落可裝置螺絲固定用。可利用旋鈕固定於風車模型底座中心上

(5)風扇尾翼×1：鋁製風扇尾翼骨架L350×W25×T3mm，尾端可裝置

壓克力螢光製三角尾翼側板，其附有旋鈕可調整角度及前後位置。

(6)發電裝置固定器：ABS塑膠製，L130×W65×T27mm，附旋鈕可移動

並固定於風扇支軸上。並附有凹槽及旋鈕提供給發電模組妹配件裝置

3.帶動皮帶

外徑ψ100×T2mm。帶動輪軸用。

4.發電模組

裝置於壓克力外殼中，利用外殼設有一滑輪可經過皮帶帶動一轉軸，

並轉動帶動殼內兩組強性磁鐵，內部由兩組線圈和兩組強性磁鐵組成

，發電種類為交流電。外殼下方設有電流輸出端，可外接負載使用。

5.蓄電器附LED光源

(1)設有發電機電流輸入孔端

(2)結合電容蓄電器，可將發電機發出之電能儲存，儲存下來的直流

電可做為其他直流負載之電源。

(3)電容蓄電器輸出孔端。

(4)切換開關裝置。

(5)附一LED光源，可實驗發電機發電程度。

6.連接導線

雙端子連接導線