什么是輕量化設(shè)計(jì)？在根據(jù)疲勞負(fù)荷來設(shè)計(jì)部件的情況下，降低疲勞負(fù)荷能夠顯著節(jié)省葉片和塔架的成本與材料，而葉片和塔架是風(fēng)電機(jī)組中最昂貴的部件。此外，輕量化的葉片可以提高風(fēng)電機(jī)組效率，尤其是在風(fēng)力較低的情況下。最后，借助IPC 降低負(fù)荷的功能，設(shè)計(jì)商能夠根據(jù)現(xiàn)有設(shè)計(jì)開發(fā)低風(fēng)力風(fēng)電機(jī)組，從而縮短面市時(shí)間。

　　三、降低負(fù)荷-技術(shù)介紹
　　在啟動(dòng)、常規(guī)運(yùn)行（發(fā)電）和停止時(shí)，風(fēng)電機(jī)組會(huì)受到各種力的作用，因而承受最高負(fù)荷和疲勞負(fù)荷。由于變槳控制系統(tǒng)可以最有效地控制疲勞負(fù)荷，因此本文重點(diǎn)分析疲勞負(fù)荷。
　　我們?cè)O(shè)想一臺(tái)風(fēng)電機(jī)組在額定或更高風(fēng)速下運(yùn)行，然后分析作用于風(fēng)電機(jī)組葉片、輪轂、主體框架和塔架等主要部件上的各種力。
　　葉片承受周期性彎曲力。這種彎曲力有兩種作用方式：一種是在葉片擺振方向上向槳葉運(yùn)動(dòng)方向彎曲，另一種是在葉片揮舞方向上向垂直于運(yùn)動(dòng)平面的方向彎曲。輪轂、主體框架和塔架也受力。這些力會(huì)產(chǎn)生兩種效果，特別是在塔架上：扭曲塔架的偏航力矩（Myaw）和彎曲塔架的傾覆力矩（Mtilt）。
　　在設(shè)計(jì)抵消上述各種力的方案時(shí)， 首先要做的是進(jìn)行分析。通過傅里葉分析可以得出通常所說的1p、2p、3p 等負(fù)荷分量。常用的典型IPC 只對(duì)1p 分量進(jìn)行補(bǔ)償。其他分量也可以通過IPC 進(jìn)行補(bǔ)償，但需要增加變槳活動(dòng)，并要求控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性更強(qiáng)。
　　高動(dòng)態(tài)性的控制系統(tǒng)也是必需的，這樣才能充分利用風(fēng)況測(cè)量技術(shù)的最新發(fā)展成果。LIDAR （光探測(cè)和測(cè)距）等最新測(cè)量技術(shù)能夠提供風(fēng)力條件的實(shí)時(shí)信息，以及后續(xù)數(shù)秒的預(yù)測(cè)。根據(jù)這一信息用IPC 開發(fā)預(yù)防性負(fù)荷緩解方案，可以避免風(fēng)電機(jī)組承受最高負(fù)荷。[4]
　　高級(jí)葉片傳感系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)提供有關(guān)葉片負(fù)荷狀態(tài)的信息。此類監(jiān)控系統(tǒng)使用傳感技術(shù)，通過嵌入葉片材料的光纖獲取信息。使用IPC 和葉片傳感系統(tǒng)調(diào)整變槳?jiǎng)幼鳎姑總€(gè)葉片的槳距與測(cè)量出的葉片負(fù)荷相適應(yīng)，這是一項(xiàng)首選方案。