中、大型水平轴风力发电机组功率调节，即调速系统有两种方式，其一是叶尖失速功率调节；其二是变桨距功率调节。

（1）定桨距叶尖失速功率调节

定桨距叶尖失速功率调节是叶片以一定迎角固定在轮毂上，叶片尖端有一段叶片可以转动以改变迎角。当风速超过额定风速时，在液压控制下，这段叶片在离心力的作用下转动一定角度成失速状态，形成叶片旋转的阻力，从而使主叶片的转速保持在一定的范围内。

叶尖失速功率调节在额定风速之内时，叶尖那段可转动的叶片和其下部的主叶片组合为一起，共同接受风能。只有在风速达到额定风速以上时才会在液压控制由离心力甩出并转动一定迎角达到失速状态，起到主叶片旋转阻力的作用。

当叶尖失速功率调节达到额定风速之后，功率有所下降。如图4-16所示。

20世纪90年代之后，风力发电机设计者将早期的定桨距叶尖扰流器成功地用在200kW的风电机组上，而后又成功地用在600kW风力发电机组上。叶尖扰流器也是定桨距叶尖失速功率调节。

叶尖失速功率调节与变桨距功率调节相比，结构简单，制造成本低。其缺点是由于定桨距，低风速时接受风能的效率低，达到额定风速之后，其功率相对额定功率又有所下降。为了弥补低风速接受风能效率低的不足，通常采用4/6极异步发电机，低风速用6极，当风速接近额定风速时切换到4极。

图4-16 叶尖失速功率曲线(www.daowen.com)

（2）变桨距功率调节，即变桨距调速

变桨距功率调节就将叶片沿着其转动中心转动以获得最佳迎角，以达到不同风速下叶片能获得的最理想的风能功率。叶片可以绕其转动中心转动0°～90°。现代水平轴风力发电机组变桨距有两种方式，其一是减速机驱动叶根齿轮使叶片转动，称作机械驱动，如图4-6所示；其二是液压连杆机构使叶片转动，称作液压驱动。见图4-17。

图4-17 西班牙的Gamesa水平轴并网风力发电机组液压连杆驱动变桨距系统

机械驱动的变桨距功率调节系统是由安装在叶根上的转动轴承，内齿圈以及与内齿圈相啮合的由电动机拖动的减速器上的小齿轮、角度传感器等组成。当风速变化时，计算机发出指令，令减速机驱动固定在齿根的内齿圈转动叶片改变叶片的迎角以使叶片获得理想的风能功率。当风速达到切出风速时，计算机指令让叶片转到顺桨位置，叶片转动的角度由角度传感器反馈给计算机，计算机根据角度传感器反馈的信息来指令是否停止叶片转动。

液压驱动功率调节是由安装在叶根的转动轴承、液压驱动的连杆机构及角度传感器组成。当风速变化时，计算机发出指令，令液压连杆拉动叶片转动改变叶片迎角以使叶片获得理想的风能功率，当风速达到切出风速时，计算机指令液压连杆拉动叶片转动到顺桨位置。

不论是机械驱动变桨距系统，还是液压连杆驱动变桨距系统，都置于轮毂中。

变桨距功率调节系统结构复杂，制造成本高，但其接受风能的效率高，当功率达到额定功率后可以保持额定功率不变，如图4-18所示。