叶尖扰流器和变桨距机构
在定桨距风力发电机组中，通过叶尖扰流器执行风力发电机组的气动刹车；而在变桨距风力发电机组中，通过控制变桨距机构来实现风力发电机组的转速控制、功率控制，同时也控制刹车装置。
1.叶尖扰流器（气动刹车机构）
叶尖扰流器（气动刹车机构）是由安装在叶尖的扰流器通过不锈钢丝绳与叶片根部的液压油缸的活塞杆相连接而构成的，如图4-30所示。
图4-30 叶尖扰流器（气动刹车机构）
当风力发电机组正常运行时，在液压力的作用下，叶尖扰流器与叶片主体部分精密地合为一体，组成完整的叶片，对输出扭矩起重要作用。当风力发电机组需要脱网停机时，液压油缸失去压力，叶尖扰流器在离心力的作用下释放并旋转80°～90°，形成阻尼。由于叶尖部分处于距离轴最远处，整个叶片作为一个长的杠杆，使叶尖扰流器产生的气动阻力相当大，足以使风力发电机组在几乎没有任何磨损的情况下迅速减速，这一过程即为叶片空气动力刹车。叶尖扰流器是风力发电机组的主要制动器，每次制动时都是它起主要作用。
在叶轮旋转时，叶尖扰流器上产生的离心力及作用于叶尖扰流器上的弹簧力会使叶尖扰流器试图脱离叶片主体而发生相对位移，并使叶尖扰流器相对于叶片主体转动到制动位置；而液压力的释放，不论是由于控制系统的正常指令，还是液压系统的故障引起，都将导致叶尖扰流器展开而使叶轮停止运行。因此，叶尖扰流器是一种失效保护装置，它使整个风力发电机组的制动系统具有很高的可靠性。
2.变桨距机构
在大型的风力机中，常采用变桨距机构来控制叶片的桨距。有些风力发电机组采用液压机构来控制叶片的桨距，如图4-31所示；而有些风力发电机组通过调速电机来进行变桨距调节等，如图4-32所示。其中，对于调速电机的变桨距机构，当风速超过额定风速而使风轮的转速加快时，调速电机获得调速信号，驱动圆周齿轮向离开风轮的方向移动，拉动变桨距连杆，使叶片的安装角增大，以减小叶片接受风能的面积，使风轮运转在额定转速范围内，随即调速电机接到停止调速的指令而停止。当风速变小时，调速过程相反，由调速电机反转来实现。变桨距风轮的叶片在静止时的节距角为90°，这时气流对叶片不产生力矩，整个叶片实际上是一块阻尼板。当风速达到启动风速时，叶片向0°方向转动，直到气流对叶片产生一定的攻角，风轮开始启动。风轮从启动到额定转速，其叶片的节距角随转速的增大而连续变化。根据给定的速度参考值，调整节距角，进行所谓的速度控制。(https://www.daowen.com)
当转速达到额定转速后，电机并入电网，这时电机转速受到电网频率的牵制，变化不大，主要取决于电机的转差，电机的转速控制实际上已转变为功率控制。为了优化功率曲线，在进行功率控制的同时，通过转子电流控制器对电机的转差进行调整，从而调整风轮转速。当风速较低时，电机转差调整到很小（1％），转速在同步转速附近；当风速高于额定风速时，电机转差调整到很大（10％），使叶尖速比得到优化，使功率曲线达到理想的状态。
图4-31 液压变桨距系统
图4-32 电动变桨距系统
变桨距机构可以改善风力机的启动特性，实现发电机联网前的速度调节（减小联网时的冲击电流）、按发电机额定功率来限制转子气动功率，以及在事故情况（电网故障，转子超速、振动等）下使风力发电机组安全停车的功能。
变桨距机构在额定风速附近（以上），依据风速变化随时调节桨距角，控制吸收机械能，一方面保证获取最大的能量（与额定功率对应），另一方面减少风力对风力发电机的冲击。在并网过程中，变桨距控制还可以实现快速无冲击并网。变桨距控制系统与变速恒频技术相配合，可以提高风力发电系统的发电效率和电能质量。
电动变桨距系统可以允许三个桨叶独立实现变桨。每个桨叶有一套蓄电池和轴控制盒，伺服电机和减速器放在轮毂里，整个系统的通信总线和电缆靠滑环与机舱的主控制器连接。