风轮系统由叶片、主轴和轮毂组成，是风力发电机最主要的部件，在运行过程中，除受到确定的气动力作用，还受到不可预测的随机载荷作用，因此对风轮系统进行动态分析，对提高风力机的可靠性与稳定性具有重要意义。本文以变速变桨距水平轴风力发电机风轮系统为研究对象，主要研究包括：(1)在空气动力学计算的基础上，应用FAST软件建立1.5兆瓦变速变桨距风力机风轮系统空气动力学模型、风速模型和结构动力学模型；(2)计算并分析在湍流作用下叶片所受的气动载荷、重力载荷和离心力载荷、轮毂所受侧向载荷以及低速轴轴端在摆振和挥舞方向的剪力和弯矩；(3)应用MATLAB绘制风力机在变速变桨过程中叶尖速比、叶尖位移、叶片桨距角、风轮转速、功率系数等主要气动特性参数时域图，得到了湍流作用下风力发电机风轮的动态载荷变化和气动特性变化，分析了叶根处摆振方向、挥舞方向的剪力和弯矩以及轴向力等的变化规律；得到了低速轴在未旋转和旋转时所受的力和力矩；分析了风轮主要气动特性参数，包括叶尖在各方向的位移以及功率系数、力矩系数和推力系数等随风速变化的规律。