【正文】 眾所周知風(fēng)特性的不確定性（如風(fēng)廓線和湍流）可能導(dǎo)致嚴(yán)重低估風(fēng)力發(fā)電機(jī)的極限載荷，如葉片、主軸、支撐塔筒、齒輪箱和傳輸系統(tǒng)載荷等，這也導(dǎo)致這些機(jī)械部件中的一個(gè)和多個(gè)過早的失效。2. 控制器：控制器通常為一個(gè)實(shí)時(shí)的工業(yè)控制系統(tǒng)，具有專用的微處理器，并通過該微處理器，并通過該微處理器運(yùn)行主控軟件來處理特定的控制算法。風(fēng)輪直徑可按 計(jì)算，式中———發(fā)電機(jī)效率； ———傳動(dòng)效率； ———風(fēng)力機(jī)的輸出功率。當(dāng)風(fēng)速較低時(shí)，葉片會(huì)完全伸展，以最大限度的生產(chǎn)電力；隨著風(fēng)速增大，輸出電力會(huì)逐步增至風(fēng)力機(jī)的額定功率，一旦風(fēng)速超過這一峰值，葉片就會(huì)回縮以限制輸電量；如果風(fēng)速繼續(xù)增大，葉片長度將會(huì)繼續(xù)縮小至最短。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，我國10 m 高度層風(fēng)能資源總量為3226GW，其中陸上可開采風(fēng)能總量為253GW，加上海上風(fēng)力資源，我國可利用風(fēng)力資源約為1000GW。早在公元前200年，人類就開始利用風(fēng)能了。例如，歐美都公布了2030 年風(fēng)電滿足20%甚至更多電力需求的宏大目標(biāo)，這也為全球風(fēng)電的長期發(fā)展定下了基調(diào)。長度超過80m的葉片已經(jīng)成功運(yùn)行，葉片的長度每增加1m，風(fēng)力機(jī)可捕捉的風(fēng)能就會(huì)顯著增加。在此，風(fēng)輪面的風(fēng)速為，遠(yuǎn)離其后的風(fēng)速為。1. 傳感器：風(fēng)速通常有一個(gè)安裝于機(jī)艙的風(fēng)速計(jì)來測(cè)量。 由于槳葉的可伸縮性，導(dǎo)致槳葉結(jié)構(gòu)特殊化，內(nèi)部為空心結(jié)構(gòu)，所以要使用重量輕且強(qiáng)度高的材料制作。目前，許多國家積極開發(fā)海上(離岸)風(fēng)電場(chǎng)。伸長槳葉系統(tǒng)一個(gè)錯(cuò)誤可引起風(fēng)力發(fā)電機(jī)不可逆轉(zhuǎn)的損壞。因此，在切向力的表達(dá)式中，可忽略阻力影響，而僅考慮升力的作用，于是 機(jī)械功率為 令 ，則得到 由氣流速度三角形得 ， 并考慮到尖速比 故有 根據(jù)風(fēng)機(jī)制造的要求，半徑比最小約為15%，對(duì)現(xiàn)代風(fēng)機(jī)，葉尖速比大于3，則上式簡化為 確定了弦長后，還需要確定翼型的安裝角度?，F(xiàn)根據(jù)Betz假設(shè)，風(fēng)流均勻，速度為，流過風(fēng)輪之后在遠(yuǎn)離風(fēng)輪面后的風(fēng)速降為。風(fēng)電是20 世紀(jì)80 年代開始迅速發(fā)展起來的，初期研制的風(fēng)機(jī)主要是1kW、10kW、55kW、220kW 等小型風(fēng)電機(jī)組，后期開始研發(fā)可充電型風(fēng)電機(jī)組，并在海島和風(fēng)場(chǎng)廣泛應(yīng)用。20世紀(jì)80年代之后，世界工業(yè)發(fā)達(dá)國家率先研究、快速發(fā)展風(fēng)力發(fā)電機(jī)，建設(shè)了風(fēng)電場(chǎng)。 億kW，增長率為42%，突破1 億kW 大關(guān)。因此，我們可以猜想如果風(fēng)輪直徑在不同的風(fēng)速下可變，使其最大化的捕捉風(fēng)能可能是未來風(fēng)能利用的一個(gè)重大技術(shù)突破。當(dāng)已知風(fēng)輪面的風(fēng)速時(shí)，就可求得流量，即