風力發(fā)電機在設計上的基本原則是，能夠捕獲的空氣動能帶來的功率小于其額定功率時，盡可能得以高效率捕獲風能，但不能超過一些約束，比如其額定轉速。當能夠捕獲的空氣動能大于其額定功率時，主動降低對風能的捕獲并保持在額定功率。對其有進一步了解的朋友可能知道功率曲線這種東西，隨著風速從切入風速（cut-in speed）逐漸增大，穩(wěn)態(tài)的功率曲線可以基本地分為三段線：

1. 低于額定轉速的部分載荷段，此時變槳角為最優(yōu)，通過調節(jié)電機負載轉矩來調整葉尖速比為最優(yōu)，從而維持葉輪的捕獲效率最優(yōu)值。先進的低速型風機這一段的效率能達到50%+，很不錯了，但輸出功率也就是額定功率的一小半的樣子。在這個范圍內風力變大，轉速線性增加，在某個風速下達到葉輪額定轉速，接下來便是下一段：

2. 位于額定轉速的部分載荷段，此時變槳角仍在0度附近，葉輪始終工作在額定轉速（允許有波動但設定值就是額定轉速），通過調節(jié)電機負載轉矩來維持轉速，葉尖速比不再是最優(yōu)。隨著風力變大，電機負載線性增大，在某個風速（即額定風速，rated/nominal wind speed）下達到滿發(fā)功率。風速超過額定風速后繼續(xù)來到下一段：

3. 滿發(fā)功率段，電機負載轉矩已經(jīng)無法繼續(xù)增大來降低葉輪轉速，這時需要增大變槳角來降低對風能的捕獲。隨著風力變大變槳角逐步增大（非線性），最終達到切出風速（cut-off wind speed）時切出。

風力發(fā)電機在設計上的基本原則是，能夠捕獲的空氣動能帶來的功率小于其額定功率時，盡可能得以高效率捕獲風能，但不能超過一些約束，比如其額定轉速。當能夠捕獲的空氣動能大于其額定功率時，主動降低對風能的捕獲并保持在額定功率。對其有進一步了解的朋友可能知道功率曲線這種東西，隨著風速從切入風速（cut-in speed）逐漸增大，穩(wěn)態(tài)的功率曲線可以基本地分為三段線：

1. 低于額定轉速的部分載荷段，此時變槳角為最優(yōu)，通過調節(jié)電機負載轉矩來調整葉尖速比為最優(yōu)，從而維持葉輪的捕獲效率最優(yōu)值。先進的低速型風機這一段的效率能達到50%+，很不錯了，但輸出功率也就是額定功率的一小半的樣子。在這個范圍內風力變大，轉速線性增加，在某個風速下達到葉輪額定轉速，接下來便是下一段：

2. 位于額定轉速的部分載荷段，此時變槳角仍在0度附近，葉輪始終工作在額定轉速（允許有波動但設定值就是額定轉速），通過調節(jié)電機負載轉矩來維持轉速，葉尖速比不再是最優(yōu)。隨著風力變大，電機負載線性增大，在某個風速（即額定風速，rated/nominal wind speed）下達到滿發(fā)功率。風速超過額定風速后繼續(xù)來到下一段：

3. 滿發(fā)功率段，電機負載轉矩已經(jīng)無法繼續(xù)增大來降低葉輪轉速，這時需要增大變槳角來降低對風能的捕獲。隨著風力變大變槳角逐步增大（非線性），最終達到切出風速（cut-off wind speed）時切出。