风轮

风轮是把风的动能转变为机械能的重要部件，它由两只(或更多只)螺旋桨形的叶轮组成。当风吹向浆叶时，桨叶上产生气动力驱动风轮转动。桨叶的材料要求强度高、重量轻，目前多用玻璃钢或其它复合材料(如碳纤维)来制造。由于风电机组的机舱工作受到风速流动的推力和压力，以及温度变化等方面的影响，应采取工作频率范围较宽、坚固耐用以及受到外界干扰较小的传感器。（现在还有一些垂直风轮，s型旋转叶片等，其作用也与常规螺旋桨型叶片相同）

由于风轮的转速比较低，而且风力的大小和方向经常变化着，这又使转速不稳定；风电机组控制系统是整个发电机组的***，直接影响着整个发电系统的性能。所以，在带动发电机之前，还必须附加一个把转速提高到发电机额定转速的齿轮变速箱，再加一个调速机构使转速保持稳定，然后再联接到发电机上。为保持风轮始终对准风向以获得大的功率，还需在风轮的后面装一个类似风向标的尾舵。

风电机组控制系统是整个发电机组的***，直接影响着整个发电系统的性能。由于风电机组叶片受到阵风推力产生的轴向方向上的载荷巨大，风速的微小变化就会引起轴向力较大的变化，引起叶片在轴向方向上振动，所以设计合理的控制系统对叶片进行降载减振将降低叶片，轮毂以及其他相关部件载荷，对风电机组的运行寿命起着至关重要的作用。现有风电机组控制系统通过设置变桨机构，在风速过大的时候，变换桨叶角度来改变叶片处的空气入流角，减小叶片受到的轴向载荷，但是变桨动作所需要的扭矩巨大，同时叶片本身具有较大的转动惯量，作为变桨执行机构的低速大扭矩电机的响应时间延迟较大，不能及时的进行变桨动作，导致叶片轴向方向上振动过大，载荷过高，无法达到叶片所能承受的范围，影响叶片以及整个机组的性能和寿命，导致风电机组维护成本巨大。转子叶片工作环境恶劣：高转速（12000转/分）、大交变应力（频率：8000Hz，应力水平：400MPa）,给数据采集和分析提出了很高的要求，LMS-SCADSⅢ316硬件和测量软件SignatureTesting解决了问题。

影响叶片振动特性的主要因素影响叶片振动特性的主要因素有材料特性、结构参数和叶片连接条件。材料特性主要包括：弹性模量、密度、泊松比。结构参数主要包括：叶片型线、叶根型线、叶片空间几何尺寸、拉筋、围带形式。连接条件主要包括：叶根与叶轮连接条件、拉筋与叶片的连接方式、围带与叶片的连接方式。当叶片材料选定后，结构参数决定了叶片的刚度和质量，它对叶片的振动特性起主导作用；节杂振动而难以分开，按其各种振型固有振动频率从低到离依次排列称为一阶、二阶、三阶、……振型。连接条件则改变了叶片的整体刚性、质量。