定槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:槳葉與輪轂的連接是固定的,即當(dāng)風(fēng)速變化時(shí),槳葉的迎風(fēng)角度不能隨之變化。這一特點(diǎn)給定槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組提出了兩個(gè)必須解決的問題。
一是當(dāng)風(fēng)速高于風(fēng)輪的設(shè)計(jì)點(diǎn)風(fēng)速即額定風(fēng)速時(shí),槳葉必須能夠自動(dòng)地將功率限制在額定值附近,因?yàn)轱L(fēng)力發(fā)電機(jī)上所有材料的物理性能是有限度的,槳葉的這一特性被稱為自動(dòng)失速性能。二是運(yùn)行中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在突然失去電網(wǎng)(突甩負(fù)載)的情況下,槳葉自身必須具備制動(dòng)能力,使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組能夠在大風(fēng)情況下安全停機(jī)。早期的定槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪并不具備制動(dòng)能力,脫網(wǎng)時(shí)完全依靠安裝在低速軸或高速軸上的機(jī)械剎車裝置進(jìn)行制動(dòng),這對(duì)于數(shù)十千瓦級(jí)機(jī)組來說問題不大,但對(duì)于大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,如果只使用機(jī)械剎車,就會(huì)對(duì)整機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度產(chǎn)生嚴(yán)重影響。為解決上述問題,槳葉制造商首先在20世紀(jì)70年代用玻璃鋼復(fù)合材料研制成功了失速性能良好的風(fēng)力發(fā)電機(jī)槳葉,解決了定槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在大風(fēng)時(shí)的功率控制問題;20世紀(jì)80年代又將葉尖擾流器成功地應(yīng)用在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上,解決了在突減負(fù)載情況下的安全停機(jī)問題,使定槳距(失速型)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在近20年的風(fēng)能開發(fā)利用中始終占據(jù)主導(dǎo)地位,最新推出的兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仍有機(jī)型采用該項(xiàng)技術(shù)。