变风速条件下风力机的运行情况

当工程师设计风力机时必须考虑产生的电能的用途，如果用在小型居民区或商业场所，则可以采用不需考虑频率控制的小型风力机。用于电热、烧水和照明的电能可用直流电，不需要特定的频率。如果负载需要60Hz的交流电，可用变频器来转换直流电压或者非60Hz交流电压。这些小型风力机装置可安放在风速多变的地方，在风速从低速到接近35mile/h速度的范围内，这种装置不必考虑风速改变的影响而能产生所需要的电能。

当用中型风力机为大的商业负荷例如商业场所供电时，则需要变频器把任意风速下产生的电能变为60Hz，所采用的电力变频器容量必须大于最大用电负荷。

用来为电网提供精确的60Hz电能的大型风力机必须有齿轮箱或传动链之类的装置，通过它们可以把叶片和转子较低的转速变换到发电机运行所需的1800r/min。(www.xing528.com)

最大容量的风力机可能会用到节距角和偏航控制器，利用液压控制来调整叶片节距角和偏航，保证风力机叶片和齿轮箱能为发电机提供1800r/min的转速。这些大型控制系统使风力机在较宽的风速变化范围内，例如从比较低的7～10mile/h低风速一直到35mile/h高风速的区间内获取风能。通过改变节距角和偏航方向保证叶片和转子转速在能够让发电机发出60Hz电能的合理范围内。

一些容量非常小的风力机具有能使机舱随风速和风向变动的尾翼，这些小风力机在风速大约为7～10mile/h时就能够开始发电。当风力机叶片在最低风速下旋转时发的电量最小，随着风速达到15～35mile/h，风力机开始产生稳定的电能。当风速超过35mile/h后，风力机的控制系统使叶片减速或者完全停转来保证其不被损坏。