上图酷似倚天屠龙刀的三个叶片，除了可以跟轮毂一起旋转外，自身也可以旋转，旋转角度大约为90°，学名叫变桨。根据动力来源不同，变桨系统一般分为电变桨和液压变桨，陆上机型绝大部分是电变桨，即通过电机带动减速机，从而驱动叶片绕自身轴线旋转。
也许有朋友会问，看上去转的不慌不忙，为什么要变桨哪？这是因为通过变桨，可以改变叶片的桨距角，从而改变风轮的转速。风很大时，它可以伫立风中，纹丝不动（收桨模式）。如果风很小，它会张开怀抱（开桨），随风旋转，为发电事业做贡献。反过来，假如风很大时叶片不能收桨，很可能造成叶片转动失速，加上叶片本身是玻璃纤维材质，在转速很大时，会承受巨大的离心力，导致灰飞烟灭。
而塔筒也会随之受到很大的作用力，很快樯倾楫摧，千万元投资的风力机组毁于一旦。这是每个人都不愿意看到的，因为不仅仅会损失财产，很可能会危及无辜生命。
（图片来自网络）
变桨驱动电机选取的方案有交流感应电机、无刷直流电机、永磁同步电机等,但考虑到永磁同步电机相对于其它类型电机的优势及高性能稀土永磁材料发展现状,并考虑永磁伺服电机磁极形状的优化更加方便,可以使气隙磁密的波形和反电动势波形更加接近正弦,变桨控制系统的效率和稳定性也可以得到提高。所以，很多风机采用的是永磁同步电机作为变桨系统的执行机构。如上图，在电动变桨距控制系统中,永磁同步电机带动一个小齿轮旋转,小齿轮与减速齿轮箱相啮合,减速齿轮箱的输出轴通过一个回转支撑装置与桨叶相互连接,从而通过改变永磁同步电机的转速和位置,就可以实现风机桨叶桨距角的变化,所以桨叶的力矩最终是作用在变桨永磁伺服电机上面的,有必要对其进行分析来确定变桨永磁伺服电机的基本参数需求。
风电机组桨叶在不同的工况下,其变距轴上的阻力矩是时常变化的,而只有在突发情况下,电动变桨距需要紧急收桨,其所受的阻力矩比正常变桨时要大得多。因此,桨叶驱动力只需要考虑紧急收桨情况下桨叶的阻力矩。作用在桨叶变距轴上的阻力矩有:惯性力矩Mc一桨叶本身质量离心力产生、气动力矩Mz一作用在桨叶上的空气动力产生、惯性力矩Mn一桨叶绕其纵轴转动产生、重力矩Mg一桨叶重心偏离桨叶变距轴产生,以及桨叶弹性变形而引起的力矩Mc和变桨距机构部件间的相互摩擦产生的摩擦阻力矩Mf,下图为某2MW风机变桨载荷随桨距角变化的曲线。
此处以某2MW风机作为研究对象,根据上图所示桨叶的变桨载荷随桨距角变化的曲线,在桨距角为39°时,桨叶载荷基本为最大,达到40416N.m。减速齿轮箱的变比选为1800,因此考虑一定的安全裕量,可以定变桨伺服电机的额定转矩为38.2N.m（计算依据：40416N.m/1800≈22.5 再乘以一个安全系数 ）,考虑风速的不稳定,载荷波动较大,确定电机的过载倍数为3倍。风机出现紧急故障需要立即收桨情况时,在满足机械部件应力允许的条件下,变桨速度需达到7 °/s及以上,考虑该种情况,确定变桨伺服电机额定转速为2000r/min（计算依据：7°*60/360*1800=2100r/min）。根据公式Tn=9550*Pn/nN,可得变桨伺服电机额定功率为8kw。
