小型風力發(fā)電機組風輪側偏調速的原理新解

　　風輪側偏調整方式曾被廣泛應用于微型風力發(fā)電機組上，并收到了良好的轉速與功率的調節(jié)效果。這種風力發(fā)電機組為定槳矩風輪，基軸線與機頭回轉軸心設置一個偏心距e，在運行風速超過額定風速時，風輪受到的正面壓力迫使其軸線偏離風向朝一邊偏轉產生調速效應。過去，風力發(fā)電機業(yè)內專家學者在解析這種調速機理時往往只局限于風輪掃掠面積在垂直于風向上的變化，導致采集能量發(fā)生變化而形成的調節(jié)作用。
　　如今看來，這只是產生調速效應的機理之一，尚不全面。本人利用下面的附圖從氣動角度來闡述一下這種調速效應產生的機理之二。附圖所示為右旋側偏調整速風輪結構俯視原理圖，實線結構為額定運行風況，虛線表示側偏調速工況。A1 與A2 分別為兩種工況下風輪葉片的同一半徑R 處一個葉素速度三角形示意圖。
　　在額定工況下，風速V1 與切向相對氣流速度W1R 的合成氣流速度W1 入流角為Φ1，定槳角為θ，此時的攻角α1=Φ1-θ。一般情況況下，將α1 設計成稍稍小于所選翼型的臨界攻角αn。此時，風輪運行在高效工況之下，運行風速等于或稍高于額定風速VR，以便機組具有高的運行經濟性。