靠風力直接推動葉片擺動,用(use)擋杆限制擺動角度。在(exist)葉片長度方向有葉片轉軸,葉片轉軸位置在(exist)葉片的(of)壓力中心前側(标準的(of)常用(use)翼型正常運行時(hour)壓力中心在(exist)離葉片前緣1/4葉片弦長位置),葉片通過葉片轉軸安裝在(exist)風輪的(of)葉片支架上(superior),葉片可繞軸轉動。葉片轉軸設在(exist)離葉片前緣1/4葉片弦長前的(of)位置,可保證葉片在(exist)任何角度風對葉片的(of)作(do)用(use)力合力的(of)作(do)用(use)點在(exist)轉軸的(of)後方,能使葉片随風擺動。在(exist)支架上(superior)還有擋杆限制葉片擺動的(of)角度,圖4是(yes)其結構示意圖。
圖5是(yes)葉片受風力作(do)用(use)下葉片擺動的(of)示意圖,葉片随風擺動可使風力機在(exist)較低的(of)風速下也能較好的(of)工作(do),葉片旋轉至風輪向風側時(hour),葉片向風輪内側偏擺,葉片旋轉至風輪背風側時(hour),葉片向風輪外側偏擺,均能形成較大(big)的(of)轉矩力,圖中葉尖速比約爲(for)2,左方是(yes)葉片旋轉至風輪向風側時(hour)受力狀況,右方是(yes)葉片旋轉至風輪背風側時(hour)受力狀況。
這(this)種方式優點是(yes)風力機能夠自起動,而且在(exist)低風速到(arrive)較高的(of)風速下都能工作(do)。
缺點是(yes)葉片運行至90度或270度附近的(of)區域時(hour),葉片擺至兩側擋杆間的(of)位置,處于(At)順風位置,沒有升力僅有阻力。而且随葉尖速比的(of)增加,葉片處于(At)順風的(of)區域加大(big);如果葉片可擺動的(of)範圍是(yes)±15度,葉片的(of)最高葉尖速比就不(No)會超過4,因爲(for)葉尖速比超過4時(hour),葉片在(exist)風輪旋轉整周都處于(At)順風位置,沒有升力僅有阻力,即使沒有負荷,轉速也不(No)會增加。 所以(by)葉片可擺動的(of)範圍若超過±15度時(hour)風力機風能利用(use)效率會明顯降低,若葉片可擺動的(of)範圍小于(At)±15度時(hour)風力機自起動能力會很差。
從結構上(superior)看優點是(yes):結構簡單,運動副最少,加工安裝維護容易。缺點是(yes)頻繁撞擊擋塊易造成構件損傷、噪聲也大(big)。