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頻率稍高，異步發(fā)電機常被稱為感應發(fā)電機。

　　感應發(fā)電機與同步發(fā)電機都有一個不旋轉的部件被稱為定子，這兩種電機的定子相似，兩種電機的定子都與電網相連，而且都是由疊片鐵芯上的三相繞組組成，通電后產生一個以恒定轉速旋轉的磁場。盡管兩種電機有相似的定子，但它們的轉子是完全不同的。同步電機中的轉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磁場。因此，轉子始終能以一個恒定的與定子磁場和電網頻率同步的恒定轉速上旋轉。在某些設計中，轉子磁場是由永磁機產生的，但這對大型發(fā)電機來說不常用。

　　感應電機的轉子就不同例如，它是由一個兩端都短接的鼠籠形繞組構成。轉子與外界沒有電的連接，轉子電流由轉子切割定子旋轉磁場的相對運動而產生。如果轉子速度完全等于定子轉速磁場的速度(與同步發(fā)電機一樣)，這樣就沒有相對運動，也就沒有轉子感應電流。因此，感應發(fā)電機總的轉速總是比定子旋轉磁場速度稍高，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)電機應用非常廣泛，在核電、水電、火電等常規(guī)電網中所使用的幾乎都是同步發(fā)電機，在風力發(fā)電中同步發(fā)電機即可以獨立供電又可以并網發(fā)電。然而同步發(fā)電機在并網時必須要有同期檢測裝置來比較發(fā)電機側和系統(tǒng)側的頻率、電壓、相位，對風力發(fā)電機進行調整，使發(fā)電機發(fā)出電能的頻率與系統(tǒng)一致;操作自動電壓調壓器將發(fā)電機電壓調整到與系統(tǒng)電壓相一致;同時，微調風力機的轉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，合上斷路器將風力發(fā)電機并入系統(tǒng)。同期裝置可采用手動同期并網和自同期并網。但總體來說，由于同步發(fā)電機造價比較高，同時并網麻煩，故在并網風力發(fā)電機中很少采用。

　　控制監(jiān)測系統(tǒng)

　　風力發(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，葉片槳距的機械調節(jié)裝置(在變槳距風力機上)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)、風速、風向等信息。該系統(tǒng)是以計算機為基礎，除了小的風力機，控制及監(jiān)測還可以遠程進行。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(如果是變槳距風力機)快速閉環(huán)控制

　　4、與風電場控制器或遠程計算機的通訊

　　風機傳動系統(tǒng)

　　葉輪葉片產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力機在停止運行時的緊急情況下復位的剎車系統(tǒng)。齒輪箱用于增加葉輪轉速，從20~50轉/分到1000~1500轉/分，后者是驅動大多數(shù)發(fā)電機所需的轉速。

　　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，使結構更緊湊。傳動系統(tǒng)要按輸出功率和最大動態(tài)扭矩載荷來設計。由于葉輪功率輸出有波動，一些設計者試圖通過增加機械適應性和緩沖驅動來控制動態(tài)載荷，這對大型的風力發(fā)電機來說是非常重要的，因其動態(tài)載荷很大，而且感應發(fā)電機的緩沖余地比小型風力機的小。

　　異步發(fā)電機

　　永磁發(fā)電機是一種將普通同步發(fā)電機的轉子改變成永磁結構的發(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、電網電源勵磁發(fā)電：是將異步電機接到電網上，電機內的定子繞組產生以同步轉速轉動的旋轉磁場，再用原動機拖動，使轉子轉速大于同步轉速，電網提供的磁力矩的方向必定與轉速方向相反，而機械力矩的方向則與轉速方向相同，這時就將原動機的機械能轉化為電能。在這種情況下，異步電機發(fā)出的有功功率向電網輸送;同時又消耗電網的無功功率作勵磁作用，并供應定子和轉子漏磁所消耗的無功功率，因此異步發(fā)電機并網發(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載后電壓的恒定，防止電壓崩潰而設的。

　　通過上述的分析，異步發(fā)電機的起動、并網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、因此在風力發(fā)電方面并網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。