發(fā)電機分為兩個主要類型。同步發(fā)電機運行的頻率與其所連電網(wǎng)的頻率完全相同，同步發(fā)電機也被稱為交流發(fā)電機。異步發(fā)電機運行時的頻率比電網(wǎng)頻率稍高，異步發(fā)電機常被稱為感應(yīng)發(fā)電機。

　　感應(yīng)發(fā)電機與同步發(fā)電機都有一個不旋轉(zhuǎn)的部件被稱為定子，這兩種電機的定子相似，兩種電機的定子都與電網(wǎng)相連，而且都是由疊片鐵芯上的三相繞組組成，通電后產(chǎn)生一個以恒定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的磁場。盡管兩種電機有相似的定子，但它們的轉(zhuǎn)子是完全不同的。同步電機中的轉(zhuǎn)子有一個通直流電的繞組，稱為勵磁繞組，勵磁繞組建立一個恒定的磁場鎖定定子繞組建立的旋轉(zhuǎn)磁場。因此，轉(zhuǎn)子始終能以一個恒定的與定子磁場和電網(wǎng)頻率同步的恒定轉(zhuǎn)速上旋轉(zhuǎn)。在某些設(shè)計中，轉(zhuǎn)子磁場是由永磁機產(chǎn)生的，但這對大型發(fā)電機來說不常用。

　　感應(yīng)電機的轉(zhuǎn)子就不同例如，它是由一個兩端都短接的鼠籠形繞組構(gòu)成。轉(zhuǎn)子與外界沒有電的連接，轉(zhuǎn)子電流由轉(zhuǎn)子切割定子旋轉(zhuǎn)磁場的相對運動而產(chǎn)生。如果轉(zhuǎn)子速度完全等于定子轉(zhuǎn)速磁場的速度(與同步發(fā)電機一樣)，這樣就沒有相對運動，也就沒有轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流。因此，感應(yīng)發(fā)電機總的轉(zhuǎn)速總是比定子旋轉(zhuǎn)磁場速度稍高，其速度差叫滑差，在正常運行期間。它大概為1%。

　　同步發(fā)電機和異步發(fā)電機

　　將機械能轉(zhuǎn)化為電能裝置的發(fā)電機常用同步勵磁發(fā)電機、永磁發(fā)電機和異步發(fā)電機。同步發(fā)電機應(yīng)用非常廣泛，在核電、水電、火電等常規(guī)電網(wǎng)中所使用的幾乎都是同步發(fā)電機，在風(fēng)力發(fā)電中同步發(fā)電機即可以獨立供電又可以并網(wǎng)發(fā)電。然而同步發(fā)電機在并網(wǎng)時必須要有同期檢測裝置來比較發(fā)電機側(cè)和系統(tǒng)側(cè)的頻率、電壓、相位，對風(fēng)力發(fā)電機進行調(diào)整，使發(fā)電機發(fā)出電能的頻率與系統(tǒng)一致;操作自動電壓調(diào)壓器將發(fā)電機電壓調(diào)整到與系統(tǒng)電壓相一致;同時，微調(diào)風(fēng)力機的轉(zhuǎn)速從周期檢測盤上監(jiān)視，使發(fā)電機的電壓與系統(tǒng)的電壓相位相吻合，就在頻率、電壓、相位同時一臻的瞬間，合上斷路器將風(fēng)力發(fā)電機并入系統(tǒng)。同期裝置可采用手動同期并網(wǎng)和自同期并網(wǎng)。但總體來說，由于同步發(fā)電機造價比較高，同時并網(wǎng)麻煩，故在并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機中很少采用。

　　控制監(jiān)測系統(tǒng)

　　風(fēng)力發(fā)電機的運行及保護需要一個全自動控制系統(tǒng)，它必須能控制自動啟動，葉片槳距的機械調(diào)節(jié)裝置(在變槳距風(fēng)力機上)及在正常和非正常情況下停機。除了控制功能，系統(tǒng)也能用于監(jiān)測以提供運行狀態(tài)、風(fēng)速、風(fēng)向等信息。該系統(tǒng)是以計算機為基礎(chǔ)，除了小的風(fēng)力機，控制及監(jiān)測還可以遠(yuǎn)程進行。控制系統(tǒng)具有及格主要功能：

　　1、順序控制啟動、停機以及報警和運行信號的監(jiān)測

　　2、偏航系統(tǒng)的低速閉環(huán)控制

　　3、槳距裝置(如果是變槳距風(fēng)力機)快速閉環(huán)控制

　　4、與風(fēng)電場控制器或遠(yuǎn)程計算機的通訊

　　風(fēng)機傳動系統(tǒng)

　　葉輪葉片產(chǎn)生的機械能有機艙里的傳動系統(tǒng)傳遞給發(fā)電機，它包括一個齒輪箱、離合器和一個能使風(fēng)力機在停止運行時的緊急情況下復(fù)位的剎車系統(tǒng)。齒輪箱用于增加葉輪轉(zhuǎn)速，從20~50轉(zhuǎn)/分到1000~1500轉(zhuǎn)/分，后者是驅(qū)動大多數(shù)發(fā)電機所需的轉(zhuǎn)速。

　　齒輪箱可以是一個簡單的平行軸齒輪箱，其中輸出軸是不同軸的，或者它也可以是較昂貴的一種，允許輸入、輸出軸共線，使結(jié)構(gòu)更緊湊。傳動系統(tǒng)要按輸出功率和最大動態(tài)扭矩載荷來設(shè)計。由于葉輪功率輸出有波動，一些設(shè)計者試圖通過增加機械適應(yīng)性和緩沖驅(qū)動來控制動態(tài)載荷，這對大型的風(fēng)力發(fā)電機來說是非常重要的，因其動態(tài)載荷很大，而且感應(yīng)發(fā)電機的緩沖余地比小型風(fēng)力機的小。

　　異步發(fā)電機

　　永磁發(fā)電機是一種將普通同步發(fā)電機的轉(zhuǎn)子改變成永磁結(jié)構(gòu)的發(fā)電機，常用的永磁材料有鐵氧體(BaFeO)、釤鈷5(SmCo)等，永磁發(fā)電機一般用于小型風(fēng)力發(fā)電機組中。

　　異步發(fā)電機是指異步電機處于發(fā)電的工作狀態(tài)，從其激勵方式有電網(wǎng)電源勵磁發(fā)電(他勵)和并聯(lián)電容自勵發(fā)電(自勵)兩種情況。

　　1、電網(wǎng)電源勵磁發(fā)電：是將異步電機接到電網(wǎng)上，電機內(nèi)的定子繞組產(chǎn)生以同步轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)磁場，再用原動機拖動，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速大于同步轉(zhuǎn)速，電網(wǎng)提供的磁力矩的方向必定與轉(zhuǎn)速方向相反，而機械力矩的方向則與轉(zhuǎn)速方向相同，這時就將原動機的機械能轉(zhuǎn)化為電能。在這種情況下，異步電機發(fā)出的有功功率向電網(wǎng)輸送;同時又消耗電網(wǎng)的無功功率作勵磁作用，并供應(yīng)定子和轉(zhuǎn)子漏磁所消耗的無功功率，因此異步發(fā)電機并網(wǎng)發(fā)電時，一般要求加無功補償裝置，通常用并列電容器補償?shù)姆绞健?/p>

　　2、并聯(lián)電容器自勵發(fā)電：并聯(lián)電容器的連接方式分為星形和三角形兩種。勵磁電容的接入在發(fā)電機利用本身的剩磁發(fā)電的過程中，發(fā)電機周期性地向電容器充電;同時，電容器也周期性地通過異步電機的定子繞組放電。這種電容器與繞組組成的交替進行充放電的過程，不斷地起到勵磁的作用，從而使發(fā)電機正常發(fā)電。勵磁電容分為主勵磁電容和輔助勵磁電容，主勵磁電容是保證空載情況下建立電壓所需要的電容，輔助電容則是為了保證接入負(fù)載后電壓的恒定，防止電壓崩潰而設(shè)的。

　　通過上述的分析，異步發(fā)電機的起動、并網(wǎng)很方便且便于自動控制、價格低、運行可靠、維修便利、運行效率也較高、因此在風(fēng)力發(fā)電方面并網(wǎng)機組基本上都是采用異步發(fā)電機，而同步發(fā)電機則常用于獨立運行方面。