世紀風能風電新技術全自動多葉片變角調速風輪

　　“三葉片風輪”的葉片幾何形狀不符合上述原理，其形狀主要是受飛機螺旋槳影響，飛機螺旋槳根部粗頂部奸細，主要是考慮整個槳葉在旋轉過程中能夠產生平穩的提升力，防止槳葉切割空氣沿徑向產生大小不一的升力引起震動，損壞槳葉。而風力發電機風輪葉片獲取動力將動力傳給發電機軸心，不存在平衡升力的問題。所以， “三葉片風輪”的葉片幾何形狀設計并不符合空氣動力學原理，導致葉片本體產生力矩損失嚴重，風能利用率低。
　　其三，以“三葉片風輪”為代表的傳統風輪設計，存在誤區，那就是“葉片寬度、葉片數與轉速成反比”。
不可否認，寬葉片與窄葉片相比，寬葉片在旋轉過程當中產生的阻力較大，但是，同時寬葉片迎風面受風壓力也比窄葉片大。風輪之所以轉動是因為葉片所受風的正壓力大于風輪旋轉過程中葉片所受阻力，而壓力和阻力均遵循物理學壓力等于壓強乘以受壓面積，即F=P*S（F，葉片所受壓力；P，葉片單位面積所受壓強；S，葉片受壓有效面積）。因為同等條件下風壓不變，所以葉片受力大小與葉片的有效受壓面積有關。因此，可以看出同等條件下寬葉片風輪較窄葉片風輪更容易接受和吸收風能，風輪獲得的能量更多，風輪更容易轉動，轉速更高。同樣道理，相同條件下的風輪，其葉片數不同獲得的風能也將不同，葉片多則獲取風能更多，風輪更容易啟動，風輪轉速也會更高。
　　由以上論述可知，“三葉片風輪”為代表的傳統風輪設計中所說的“葉片寬度、葉片數與轉速成反比”是不正確的，應該成正比才對。
　　五、 全自動調速風輪與最佳風輪葉片形式誕生
全自動調速風輪與最佳風輪葉片專利技術發明人、世紀風能風電研究小組主要技術負責人、風電技術與機械專家姜工于上世紀八十年代便已經開始接觸并安裝維護由北京聯合收割機總廠生產的FD1.6-50型兩扇葉帶偏航裝置的三項交流永磁式風力發電機組。由于姜工是最早的農機專業出身，有幾十年的機械研究設計經驗；并且，姜工多年自學電力相關專業，潛心研究風力發電機各部組成。研究發現目前“三葉片風輪”存在嚴重不足，經過反復試驗最后發明了最佳的風輪葉片形式，同等條件下這種風輪葉片可以最大程度獲取風能。
　　為了使風力發電機達到以下目的：
　　1、啟動風速盡量小；
　　2、大風時風力發電機可以保持恒定轉速、不超速；
　　3、不用因為防止發電機飛車而剎車停止發電；
　　姜工想到可以通過改變葉片迎風角度來改變葉片受力，進而改變風輪轉矩，控制風輪轉速。經過反復思考與研究，姜工最終由內燃機系統工作時，機組在工況發生變化時可以迅速調整供油量以保持內燃機平穩正常工作受到了啟發。經過仔細研究發現，內燃機得以平穩工作是由于內燃機內部調速器可以隨時調整控制供油量的結果。
內燃機調速器的功用：當內燃機在某一轉速下工作時，說明內燃機發出的扭矩和外界阻力相適應。如果外界阻力增大，即負荷增大，為使內燃機仍保持穩定工作，必須迅速增加供油量，否則，內燃機轉速會迅速下降，甚至熄火。如果外界阻力減小，應相應減小供油量，否則，內燃機轉速迅速升高，甚至“飛車”。
根據此原理，姜工經過無數次實驗對比，最終發明了可以根據風速大小自動調整風輪風葉迎風角度的全自動變角器，進一步發明了全自動變角調速風輪。此發明配以姜工發明的獨特形狀風葉，可以使風力發電機啟動風速更低，大風時不超速、不飛車；風力發電機可以設定最高轉速，大風時仍可正常工作發電。
　　六、 全自動調速風輪的技術優勢
　　1、風葉優勢：
　　全自動調速風輪風葉采用獨特設計，扇葉與傳統風葉不同，采用根部窄小，頂部寬大的梯形設計。風葉頂部更有利于受力，相同條件，此種風葉給風輪的轉矩更大，更有利于風輪轉動，風輪轉動速度也會更高。另外，風葉采用凹陷型設計。這種設計使風葉迎風面能更有效地接受風能吸收風能，而背風一面同時可以降低風的阻力，更有利于風輪轉動。總之，此風葉設計打破了傳統的風葉設計思路，使風輪葉片更加合理，更加符合空氣動力學，是風電史上的偉大革命與創新。
　　2、風輪優勢：
　　全自動調速風輪風輪采用最優設計，風輪打破傳統三葉風輪設計理念，風輪上可以加裝多個葉片。因為葉片數量和風輪轉速成正比，所以多葉片風輪可以更好地利用穿過風力發電機的風能，成倍提高風能的利用率。并且，風輪上安裝有使風葉調整迎風角度的變角機構，可以使風葉隨風速大小調整迎風角度控制風輪有安全平穩的轉速，極大的提高了發電效率。
總論，發明者研制的全自動調速風輪包括葉片、輪轂（內裝自動變角裝置）、導流罩 ，主要性能及特點如下：
　　1）自動改變風葉角度，免去復雜的風輪變角系統；
　　2）風輪啟動風速小；
　　3）風輪啟動速度快；
　　4）風輪轉速高，免去復雜 變速系統；
　　5）風輪可設定最高轉速，免去復雜風機制動系統；