概　述：風力發(fā)電機的風輪系統(tǒng)是將氣象上的自然風能轉(zhuǎn)換為機械能的轉(zhuǎn)換組件，其直接承受風力的風輪葉片的迎風角度和曲面合理性將直接影響風機的效率和安全。但大自然的風力是不穩(wěn)定的，表現(xiàn)在風速上就是時而和風習習，時而狂風大作，要做到風機輸出功率的恒定，既要保證風力發(fā)電機盡可能地利用可用風速，提高發(fā)電效率，同時還要保證輸變電及控制系統(tǒng)的安全，就要求風輪系統(tǒng)能隨風速的大小而自動調(diào)整風輪葉片的迎風角度和，達到最佳的與發(fā)電風速的匹配。達到這個基本的技術(shù)要求，風輪系統(tǒng)就少不了可以調(diào)整風輪葉片迎風角度的變槳機構(gòu)設(shè)計和配置。變漿系統(tǒng)的作用就是根據(jù)風速的大小自動進行調(diào)整葉片與風向之間的夾角實現(xiàn)風輪對風力發(fā)電機有一個恒定的輸入轉(zhuǎn)速，這個恒定轉(zhuǎn)速就是風輪系統(tǒng)接受和利用的氣象意義上的額定風速；當槳葉順漿90°與風向平行時，風機停機，達到保護系統(tǒng)的制動作用。主流的變槳系統(tǒng)的所有部件都安裝在輪轂上，風機的葉片（根部）通過變槳軸承與輪轂相連，每個葉片都要有自己的相對獨立的電控同步的變槳驅(qū)動系統(tǒng)。變槳驅(qū)動系統(tǒng)依靠液壓馬達驅(qū)動通過一個小齒輪與變槳軸承內(nèi)齒嚙合聯(lián)動，從而驅(qū)動風葉調(diào)整迎風角度。風機正常運行時所有部件都隨輪轂以一定的速度旋轉(zhuǎn)。 由于前述的風輪上面的變槳系統(tǒng)傳動、控制機構(gòu)復(fù)雜，占用空間較大，所以目前只有大型風力發(fā)電機才有條件配置。
　　關(guān)鍵詞：彈簧扭力　被動變槳　能量釋放

　　1. 扭力彈簧在微型風力發(fā)電機被動變漿型機構(gòu)上的應(yīng)用的技術(shù)及經(jīng)濟意義
　　由將風能轉(zhuǎn)換為機械能的風葉經(jīng)過調(diào)速機構(gòu)驅(qū)動風力發(fā)電機旋轉(zhuǎn)形成發(fā)電，當前的風葉主流技術(shù)要求風葉能在低風速下就能啟動（3s/m），能承受高于25s/m 狂風的破壞，能在高于額定風速的條件下，風葉有調(diào)整風輪轉(zhuǎn)速的功能。風力發(fā)電機在風葉系統(tǒng)的設(shè)計上通常分為定漿型和變漿型兩大系列，由于定漿型風葉系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，所以被普遍采納，變漿型風葉系統(tǒng)由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，僅在大型風力發(fā)電機風葉系統(tǒng)中才有采用。由于微型風力發(fā)電機（1000 瓦以下功率段）的體積及空間所限，到目前國內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)將變漿機構(gòu)裝置設(shè)計于微型風力發(fā)電機的產(chǎn)品中。
　　微型風力發(fā)電機將變漿型機構(gòu)應(yīng)用于風輪設(shè)計上將對提升我國微型及小型風力發(fā)電機的技術(shù)檔次，特別是提高普及風力發(fā)電機（風光互補）路燈的可靠性和安全性具有重大的意義。
　　被動變漿型風輪在超風速氣象條件下，風葉可隨風速的大小自動改變?nèi)~片的迎風角度，其迎風角度隨風力的改變可成線性狀態(tài)調(diào)整，測試證明：被動變漿型風輪的葉片不僅僅可以捕捉小風氣候條件下的風能用來發(fā)電，而且可以在超風速氣象條件下，隨著風葉迎風角度的減小，風輪翼面受力投影面積因此隨著減少，風輪不僅能繼續(xù)保持迎風狀態(tài)，同時速度也可保持額定風速，使機組保持了連續(xù)發(fā)電，風輪最大程度利用了風能，而無需像定漿型風輪那樣為保護機組安全，系統(tǒng)啟動側(cè)偏程序。本技術(shù)的實施和采用，將使微型風力發(fā)電機在國內(nèi)同類型的產(chǎn)品中，質(zhì)量、技術(shù)水平處于領(lǐng)先水平。
　　2. 機構(gòu)特點
　　不同于定漿型風葉的安裝結(jié)構(gòu)，變漿型風葉不是一次固定于風輪輪轂，而將風葉的葉柄安裝連接于可聯(lián)動轉(zhuǎn)動的風輪輪轂徑向呈星形分布的傳動軸，傳動系的末端連接彈簧確定轉(zhuǎn)角位置（風葉的原始迎風角），彈簧另一端固定于輪轂。風葉受風翼面在超風速風力的作用下產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，從而改變風葉翼面的迎風角度。改變風葉翼面的迎風角度后，其受風投影翼面的面積減小，受風面減少后，其接受的風力轉(zhuǎn)動力矩也相適應(yīng)減小。風葉受風翼面在超風速風力的作用下產(chǎn)生轉(zhuǎn)動后驅(qū)動彈簧、儲存轉(zhuǎn)動力矩能量，當風力減小，彈簧釋放能量，將轉(zhuǎn)動力矩反向回傳給風葉，使風葉成比例的復(fù)位，直至回復(fù)到原始固定的狀態(tài)。