偏航电机又称迎风装置,能在风速矢量方向发生变化时快速平稳地瞄准风向,使风轮获得较大的风能。
小型和微型风力发电机通常使用尾舵来迎风,尾舵主要由两部分组成。一种是尾翼,安装在尾杆上,与风轮轴平行或成一定角度。为了避免尾流的影响,尾翼也可以向上翘起,安装在更高的位置。
中小型风机可以使用方向盘作为风向装置,其工作原理大致如下:当风向发生变化时,位于风轮后面的两个方向盘(其转动平面与风轮的转动平面垂直)转动,通过齿轮传动系统使风轮偏转。当风轮重新对准风向时,方向盘停止转动,风向结束。
大中型风力发电机一般采用电动偏航系统来调节风轮,使其对准风向。偏航系统一般包括感应风向的风向标、偏航电机、偏航星形齿轮减速器、回转齿轮等。其工作原理如下:
风向标作为一个感应元件,用电信号将风向的变化传递给偏航电机控制回路的处理器。比较之后,处理器向偏航马达发送顺时针或逆时针偏航命令。为了降低偏航时的陀螺力矩,电机转速会通过同轴减速器减速,偏航力矩作用在旋转体的大齿轮上,带动风轮逆风偏航。当风对准时,风向标失去电信号,电机停止工作,偏航过程结束。