式中Tw為風(fēng)輪機葉片產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩；ρ為空氣密度；R為葉片半徑；vw為作用于葉片的風(fēng)速；  為葉尖速率比；Ω為葉片機械角速度；ΩN和PN分別為風(fēng)輪機額定的機械角速度和功率；Cp為風(fēng)輪機轉(zhuǎn)換效率系數(shù)，它是風(fēng)輪機葉尖速率比λ和槳距角β的非線性函數(shù)。
    （2）輪轂用于連接葉片和齒輪箱，具有較大慣性，其兩邊的轉(zhuǎn)矩可用一階慣性環(huán)節(jié)表示

式中TT為齒輪箱輸入側(cè)的轉(zhuǎn)矩；τh為輪轂的慣性時間常數(shù)。
    （3）齒輪箱和聯(lián)軸器為傳動裝置，傳遞風(fēng)輪機和異步發(fā)電機之間的轉(zhuǎn)矩，其動態(tài)方程如下 

式中w為風(fēng)輪機轉(zhuǎn)速，Tm為齒輪箱輸出側(cè)的轉(zhuǎn)矩；ττ為齒輪箱的慣性時間常數(shù)。由于風(fēng)力發(fā)電機穩(wěn)態(tài)運行時，風(fēng)輪機轉(zhuǎn)速基本保持不變，可認為 為零。因此近似認為Tm和TT相等。
2.2  槳距控制系統(tǒng)
    風(fēng)輪機風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率系數(shù)Cp是葉尖速率比和槳距角的函數(shù)。當(dāng)風(fēng)速變化時，風(fēng)輪機運行點將發(fā)生變化，為了保證風(fēng)能的轉(zhuǎn)換效率和風(fēng)輪機的平穩(wěn)輸出，需要對風(fēng)輪機的槳距進行調(diào)整。槳距控制系統(tǒng)通常用下式表達：

式中β為槳距角；τβ為槳距控制系統(tǒng)的慣性時間常數(shù)。這里未考慮槳距控制的其它環(huán)節(jié)，如風(fēng)速控制環(huán)節(jié)和輸出功率控制環(huán)節(jié)。
2.3  異步發(fā)電機
    （1）定子電壓方程

發(fā)電機定子電阻、轉(zhuǎn)子電阻、定子電抗、轉(zhuǎn)子電抗和激磁電抗標幺值。
    （3）轉(zhuǎn)子運動方程式

    從上面分析可以得到，風(fēng)力發(fā)電機的數(shù)學(xué)模型可用一組非線性方程表示。為了進