前言
没有哪个国家像中国这样，地域辽阔，纬度跨度巨大，由此带来温度的变化也是巨大的。
风力发电机组作为一种野外自然环境下的发电设备，承受的是恶劣的自然环境，并且要求风力发电机组在此环境下具有20 年以上的生存寿命。
在我国风电场装机运行的风力发电机组，面临着少有的自然环境条件，比如高低温、台风、雷击、风沙和各种腐蚀等的影响，这给风力发电机组的设计、制造、运行和维护等都带来了很大的困难。
对于风力发电机组的风轮叶片来说，由于其在风力发电机组中的特殊地位，核心部件、高昂的成本、困难的维护等，各种恶劣环境对于叶片来说，都是一种巨大的挑战。特别是低温环境，对风轮叶片的影响是巨大的。由低温诱导失速型风轮叶片产生不可预测的振动，导致叶片结构发生破坏、影响机组正常运行等。
1 主要情况描述
对于定桨距失速控制型风力发电机组，如果风电场的环境温度低于-20℃，风速超过额定点以后（大约16~18m/s），在风力发电机组正常运行过程中，会发生无规律的、不可预测的叶片瞬间振动现象，即叶片在旋转平面内的振动（edgewise vibration），这种振动有时会发散，导致机组振动迅速增加，造成机组停机，影响机组的正常发电。同时，这种振动对叶片也是有害的，它会导致Copyright 2005 by Chinese Wind Energy Association, All Right Reserved 片后缘结构失效，产生裂纹，在叶片最大弦长位置产生横向裂纹，严重威胁叶片结构安全。典型的损坏图片如图1、2 所示。根据国际上的资料显示，这种叶片损坏形式占1%左右。我公司开发的600kW 叶片也存在这一问题。
图1 叶片后缘开裂
图2 叶片表面横向裂纹
2 原因分析
由于这种振动导致的后果是严重的，因此，国际上特别是欧洲几个开发定桨Copyright 2005 by Chinese Wind Energy Association, All Right Reserved 距失速型风力发电机组的制造商，如Bonus、NEG-Micon 等，荷兰的ECN、Delft技术大学，丹麦Risø 国家实验室等对此投入了大量的研究工作，即欧盟的ECJOULE_III（STALLVIB）项目。
对此我们也与北京航空航天大学国家固体静动力学振动实验室进行了大量的研究和分析工作。
通过大量的计算、试验对比分析认为：摆振方向振动的根源是由于失速运行时的气动力产生的，原因是叶片失速后气动阻尼变为负值所致，它与叶片翼型的静态、动态空气动力特性，叶片的布局（叶片的几何分布），叶片的结构特性（结构阻尼）等有关；其次是复合材料叶片低温时其结构阻尼下降，最后导致总的阻尼下降。