式中Tw為風輪機葉片產生的轉矩；ρ為空氣密度；R為葉片半徑；vw為作用于葉片的風速；  為葉尖速率比；Ω為葉片機械角速度；ΩN和PN分別為風輪機額定的機械角速度和功率；Cp為風輪機轉換效率系數，它是風輪機葉尖速率比λ和槳距角β的非線性函數。
    （2）輪轂用于連接葉片和齒輪箱，具有較大慣性，其兩邊的轉矩可用一階慣性環節表示

式中TT為齒輪箱輸入側的轉矩；τh為輪轂的慣性時間常數。
    （3）齒輪箱和聯軸器為傳動裝置，傳遞風輪機和異步發電機之間的轉矩，其動態方程如下 

式中w為風輪機轉速，Tm為齒輪箱輸出側的轉矩；ττ為齒輪箱的慣性時間常數。由于風力發電機穩態運行時，風輪機轉速基本保持不變，可認為 為零。因此近似認為Tm和TT相等。
2.2  槳距控制系統
    風輪機風能轉換效率系數Cp是葉尖速率比和槳距角的函數。當風速變化時，風輪機運行點將發生變化，為了保證風能的轉換效率和風輪機的平穩輸出，需要對風輪機的槳距進行調整。槳距控制系統通常用下式表達：

式中β為槳距角；τβ為槳距控制系統的慣性時間常數。這里未考慮槳距控制的其它環節，如風速控制環節和輸出功率控制環節。
2.3  異步發電機
    （1）定子電壓方程

發電機定子電阻、轉子電阻、定子電抗、轉子電抗和激磁電抗標幺值。
    （3）轉子運動方程式

    從上面分析可以得到，風力發電機的數學模型可用一組非線性方程表示。為了進