一葉風機看不見
兩葉風機很少見
三葉風機到處見
......
為什麼常見的風機只有3個葉片呢？
那2個、4個、6個葉片的風機
有沒有呢？？
答案當然是有的。
「揚郡以風帆數扇，俟風轉車，風息則止。」——宋應星《天工開物》
「用風帆六幅，車水灌田，淮陽海皆為之。」——方以智《物理小識》
人類利用風能作為能源已經有數千年的歷史，在蒸汽機發明之前，風能是重要的動力來源，通過風帆、風車等形式藉助風能實現船舶航行、提水飲用和灌溉、排水造田、磨麵、鋸木等。鄭和和他龐大的風帆船隊七下西洋，明代以後風車廣泛應用在農田灌溉、排水等方面，都說明了中國早就掌握了風帆、風車技術的製造和運用。
但我們最熟知的風車還是來自發達國家荷蘭的大風車，這些大風車利用風能轉化為動力起到排水、碾壓農作物、加工各種原材料等作用，也形成了荷蘭專屬的文化標誌。
但無論是我們對荷蘭大風車的印象，還是根據中國的史料記載，利用風能的風車可以是4個葉片、6個葉片甚至更多，為什麼現代利用風力發電的風機基本上都只有3個葉片呢？
來來來，一起探討其中的奧秘吧
我們知道設計製造和運行風力發電機組，其目的是在同等風資源條件下，以最小的投資獲取最大的收益，說白了就是要儘可能降低風機的成本、最大限度提高發電量。
知識點
首先，從發電功率的角度進行分析：
P（機械功率）=T（轉矩）*n（轉速）/9.55
也就是說機械功率與兩個參數有關，一個是風輪的轉矩，另外一個是風輪的轉速。
（註：風輪的轉矩，是機械元件在轉矩作用下都會產生一定程度的扭轉變形，故又稱為「扭矩」。簡單的說，就是轉動風輪所需要的力量的大小。）
在設計功率確定的情況下，風輪轉矩越高，則風輪轉速就越低；風輪轉矩越低，則風輪就轉速越高。
那我們是選擇高轉矩還是低轉矩比較好？
知識點
在設計功率確定的情況下，獲取同樣的機械功率，轉速越高，葉尖速比就越大，轉矩就越低，製造成本就越低。
因此我們要儘可能降低轉矩、提高葉尖速比，取得更大的風能利用係數，獲取更大的發電量。
轉矩是隨著葉片數量的增加而增加。在實際應用中，3個葉片與4個葉片或更多葉片相比，3個葉片的轉矩是最低的。葉片越少，轉速越高，葉尖速比就越高。
那2個葉片的風機
不是轉速越高、葉尖速比越高？
當然。但我們需要考慮的是：雖然使用2個葉片可以獲取最大的葉尖速比，但是發電效率卻下降了，因為使用2個葉片的轉矩較低，而在低風速下，較低的轉矩達不到發電的轉速，就沒有功率輸出。
其次，葉片越少，額定轉速越高，轉速高到一定程度，葉尖的圓周線速度很大，引起風阻也大，阻力矩限制了發電功率和轉速的進一步提高。
另外，2個葉片的風機又由於葉片間空隙大，所以捕風效率不如3個葉片的風機。為了提高捕風效率，2個葉片風機的轉子轉速通常比3個葉片高，也會使風機噪音增大、視覺影響放大。
所以，葉片太少也不好。
那4個葉片甚至更多葉片的風機呢？
3個葉片便於風機保持平衡，當葉片數目過多，風機平衡起來較困難，而且造價高。多葉風機由於阻力較大，會產生干擾葉片旋轉的不利因素，降低能量的轉化率。
所以，使用3個葉片的風機可以獲得最佳葉尖速比，進而實現最大限度的能量獲取，實現最大發電效率，同時具有好平衡、低成本的優點，經過長時間的驗證，3個葉片的風機便成了如今最普遍的風機形式。
So，我們的答案就是
風力發電機組採用3個葉片的形式，實現了機械穩定性、發電效率、製造和安裝可行性以及成本和收益的最佳平衡，為實際運用最佳實施方案。
（中國能建廣東火電）