本發(fā)明涉及電氣工程領域中的電源設備，具體設計一種戶外應用的應急電源。

背景技術：

在電氣工程領域，尤其是高壓輸變電的施工建設工作，往往會在野外進行工作，由于施工周期較長，而工作生活離不開電源。比如在戈壁灘建設輸變電線路，由于現場沒有電源，如果架設臨時電線引入電源會耗費較大的資金。如果采用汽油機或者柴油機發(fā)電也需要的大量的資金并且不利于環(huán)保。因此需要設計一種應急電源方便電氣工程施工人用電?，F在環(huán)保的可再生的能源包括太陽能和風力發(fā)電。而在風力發(fā)電的工程中存在的問題就是由于風力的不穩(wěn)定無法保證發(fā)電機的輸出頻率的穩(wěn)定。申請?zhí)枮?01110105652.8的一種聚風雙擊式風輪垂直軸風力發(fā)電裝置通過整流導風板和聚風罩上的自動泄風裝置實現對風量的控制以此達到轉速穩(wěn)定的效果。但是風速的變化的范圍較廣而且非常的不穩(wěn)定，對于特大鳳的控制作用較小。申請?zhí)枮?01320138676.8一種便攜式搶修現場應急供電系統(tǒng)，，包括鋰電池組、供電模塊、led燈具、充電模塊和觸控顯示模塊。這種裝置對于無法從電網獲得電能的電力、鐵路和冶金等行業(yè)的戶外作業(yè)現場和搶險救災、事故處理等工作現場，提供大面積、高亮度照明，并為相關工作電氣設備提供不同電壓等級的電源。采用充電式雖然能夠提供應急電源，但是多是停留在照明階段，對于設備用電、工程用電還無法滿足。因此設計一種可持續(xù)供電的功率較高的應急電源成為一種迫切的要求。

技術實現要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是：提供了一種電力系統(tǒng)戶外作業(yè)應急電源，具有能夠保持發(fā)電機轉速穩(wěn)定，為戶外作業(yè)提供應急電源、節(jié)能環(huán)保的諸多功能。

本發(fā)明要解決的技術問題的技術方案是：一種電力系統(tǒng)戶外作業(yè)應急電源，包括太陽能電池板、發(fā)電機、風筒、與風筒右端連接的聚風罩、蓄電池、控制器，其特征在于：還包括風動機、制動器、頂罩以及安裝架。所述安裝架包括轉盤和支架，所述轉盤包括固定部和轉動部，轉動部位于固定部的上部。所述支架設于轉動部的上部且固定連接，所述支架包括風筒支架、制動器支架、發(fā)電機支架、頂罩支架、風動機支架。所述風動機包括風機和調節(jié)器，所述風機設于風筒的內部，所述調節(jié)器位于風筒的左側的外部，所述風筒安裝在風筒支架的上部。所述風機包括一個風機轉軸、三個葉片、一個葉片外環(huán)。所述風機轉軸一端插入風筒內部，另一端與發(fā)電機的轉軸固定連接，風機轉軸插入風筒的一端的圓周上設有均勻分布的三個葉片固定器，所述葉片外環(huán)為筒狀，葉片外環(huán)和風機轉軸之間設有三個等長的硬質細桿，用以保證葉片外環(huán)與風機轉軸的軸心重合，所述葉片外環(huán)的內側的圓周上的設有均勻分布的三個葉片固定器。所述葉片固定器包括卡環(huán)、卡桿、轉向電機，所述卡環(huán)為圓環(huán)狀，卡環(huán)的內側面設有凹槽，卡環(huán)與風機轉軸固定連接，所述卡桿為橫桿，卡桿的中心和卡環(huán)的圓心重合，卡桿的兩端卡設在卡環(huán)的凹槽內部并且能夠在環(huán)形凹槽內轉動，所述轉向電機設于卡環(huán)的中心，并且和風機轉軸固定連接，轉向電機的轉軸與卡桿固定連接，所述轉向電機為帶電磁剎車的電機。所述風機轉軸上部的葉片固定器為軸心葉片固定器，所述葉片外環(huán)上的葉片固定器為外環(huán)葉片固定器，外環(huán)葉片固定器與軸心葉片固定器的結構相同，位于同一條內徑上的外環(huán)葉片固定器與軸心葉片固定器對稱安裝。所述葉片的一端與葉片外環(huán)上的卡桿固定連接，葉片另一端與風機轉軸上的卡桿固定連接。所述調節(jié)器包括吊架、電磁推桿、集電環(huán)、碳刷，所述吊架位于風機轉軸的上部且和風動機支架的頂端固定連接。所述集電環(huán)套設在風機轉軸上，所述集電環(huán)設有多個滑環(huán)，所述電磁推桿固定在吊架的下部，電磁推桿的推桿朝下，并且其與滑環(huán)的位置上下對應，所述碳刷固定在電磁推桿的推桿的下端部。所述制動器包括外環(huán)、與外環(huán)軸心線重合的內環(huán)、阻尼塊，阻尼電磁鐵、帶電行程開關、失電行程開關。所述內環(huán)套設在風機轉軸上，并且兩者固定連接，所述阻尼塊為導磁材料，阻尼塊設有多個，并且均勻分布在內環(huán)的外側，所述外環(huán)套設在內環(huán)的外部，外環(huán)的下部與制動器支架固定連接，所述阻尼電磁鐵設有多個，并且均勻分布在外環(huán)的內側。所述帶電行程開關設于阻尼電磁鐵的一側，并且兩者抵接，帶電行程開關和外環(huán)固定連接，所述失電行程開關設于兩個阻尼電磁鐵的中間。所述頂罩為半圓形棚狀結構，頂罩的下部與頂罩支架固定連接，所述頂罩上部的中間設有尾舵，所述太陽能電池板鋪設在頂罩的上部。所述聚風罩設有多個出風口，出風口處設有電磁閥，電磁閥與控制器電氣連接。所述太陽能電池板、發(fā)電機、蓄電池分別與控制器電氣連接，控制器與調節(jié)器的碳刷和電磁推桿電氣連接，滑環(huán)與轉向電機電氣連接，所述帶、失電行程開關、阻尼電磁鐵分別與控制器電氣連接。

更好的，所述風機轉軸上部套設有軸承，所述軸承設于風筒和調節(jié)器之間，并且軸承的內圈和風機轉軸固定連接，所述安裝架上設有軸承支架，所述軸承的外圈和軸承支架(的上端固定連接。

更好的，所述葉片采用軟質材料制作，用以通過風機轉軸和葉片外環(huán)上的轉向電機的控制實現葉片曲面形狀的改變。

優(yōu)選的，所述控制器設有四個遙控輸出節(jié)點，所述四個遙控輸出節(jié)點分別為第一、二加速遙控輸出節(jié)點、第一、二減速遙控輸出節(jié)點。所述四個電磁推桿自左向右分別為第一、二加速電磁推桿、第一、二減速電磁推桿。所述第一、二加速遙控輸出節(jié)點的輸出端分別和第一、二加速電磁推桿的線圈的正極電氣連接，第一、二加速遙控輸出節(jié)點的公共端和控制器內部的直流電源的正極電氣連接，所述第一、二加速電磁推桿的線圈的負極和控制器內部的直流電源的負極電氣連接。所述第一、二減速遙控輸出節(jié)點的輸出端分別和第一、二減速電磁推桿的線圈的正極電氣連接，第一、二減速遙控輸出節(jié)點的公共端和控制器內部的直流電源的正極電氣連接，所述第一、二減速電磁推桿的線圈的負極和控制器內部的直流電源的負極電氣連接。第一、二加速電磁推桿的推桿的下端的碳刷分別為第一、二加速碳刷，第一、二減速電磁鐵推桿的推桿的下端的碳刷分別為第一、二減速碳刷。所述第一加速碳刷和第二減速碳刷和控制器內部的直流電源的正極電氣連接，所述第二加速碳刷和第一減速碳刷和控制器內部的直流電源的負極電氣連接。所述集電環(huán)上設有四個滑環(huán)，位于第一、二加速碳刷下部的滑環(huán)為第一、二加速滑環(huán)，位于第一、二減速碳刷下部的滑環(huán)為第一、二減速滑環(huán)，第一、二加速滑環(huán)對應的集電環(huán)的引線端子為第一、二加速端子，第一、二減速滑環(huán)對應的集電環(huán)的引線端子為第一、二減速端子。所述軸心葉片固定器的轉向電機為內轉向電機，所述外環(huán)葉片固定器上的上的轉向電機為外轉向電機。第一加速端子和第二減速端子同時和內轉向電機的正極電氣連接，并且同時和外轉向電機的負極電氣連接。第二加速端子和第一減速端子同時和外轉向電機的正極電氣連接，并且同時和內轉向電機的負極電氣連接。該電路用以實現通過對葉片的迎風角的控制來調整風機的轉速。

更好的，所述風筒內部設有測速裝置，所述測速裝置包塊激光發(fā)射器和激光接收器，激光發(fā)射器和激光接收器分別位于風機的兩側，并且和風筒的內壁固定連接，激光發(fā)射器和激光接收器分別和控制器電氣連接。

更好的，這種電力系統(tǒng)戶外作業(yè)應急電源的控制方法為：在風速的變化過程中，不同等級的風具有一定的風速范圍，保持發(fā)電機輸出頻率穩(wěn)定需要保證風機轉動的速度穩(wěn)定，在風速小范圍瞬時變化時，采用制動器控制風速，在風速等級發(fā)生變化時，采用開閉排風的電磁閥進行控制，當風速仍在變化時則改變葉片的迎風角來控制轉速的穩(wěn)定。具體步驟為：步驟1，控制器根據發(fā)電機的輸出頻率確定風機的轉速，判斷風速的瞬時速度是否增加。步驟2，如果風速增加，啟動制動器對風機轉軸進行制動，具體為：阻尼塊經過帶電行程開關時，啟動與阻尼塊接觸的阻尼電磁鐵，阻尼塊經過阻尼電磁鐵之后，阻尼電磁鐵對阻尼塊施加吸引力以增加風機轉軸的阻尼來降低轉速，直到阻尼塊經過失電行程開關時，關閉阻尼電磁鐵。步驟3，判斷轉速是否穩(wěn)定，如果穩(wěn)定則停止制動器，如果轉速繼續(xù)增大則增加制動器的阻尼電磁鐵的電壓以增大阻尼。步驟4，判斷轉速是否是持續(xù)增加，阻尼電磁鐵的電壓是否是持續(xù)增大，如果是則啟動電磁閥進行排風，通過控制電磁閥打開的數量使風筒內的風速穩(wěn)定，同時根據風機的轉速調整制動器產生的阻尼。步驟5，在步驟4中，如果轉速仍然持續(xù)增加，電磁閥已經全部打開，則啟動葉片固定器的轉向電機來改變葉片的迎風角，以此來降低轉速，具體為：控制器控制不同的電磁推桿帶電，與電磁推桿連接碳刷與滑環(huán)接觸，連接電源的碳刷將電源通過滑環(huán)引入轉向電機，轉向電機轉動帶動卡桿轉動從而改變安裝在卡桿上的葉片的迎風角，通過迎風角的變化降低轉速。步驟6，步驟2到步驟5是在風力變大，轉速增加的情況下對風機轉軸的轉速進行制動，如果風力恢復，就需要解除制動，同樣可以利用制動器、電磁閥、轉向電機對風機轉軸的轉速進行加速控制，具體為：方法6.1，制動器加速的方法：制動器加速模式下，阻尼塊經過失電行程開關時，啟動阻尼塊轉動方向前部的阻尼電磁鐵，由于失電行程開關距離阻尼電磁鐵的距離較遠，在阻尼塊靠近阻尼電磁鐵的過程中，阻尼電磁鐵對阻尼塊施加吸引力以增加風機轉軸的轉速，當阻尼塊靠近阻尼電磁鐵時，由于要經過帶電行程開關，在經過帶電行程開關后，關閉阻尼電磁鐵，以防止阻尼塊越過阻尼電磁鐵后，受到阻尼電磁鐵的吸引力而降低轉速。方法6.2，如果風力變大后打開電磁閥以排風降速，當風力變小時，控制器關閉電磁閥以保持風筒內的風速穩(wěn)定。方法6.3，如果風力持續(xù)減小，則啟動轉向電機使葉片恢復最佳迎風角，以穩(wěn)定風筒的風速，進而保持風機轉軸轉速的穩(wěn)定。

本發(fā)明的有益效果在于：

1、該發(fā)明利用風能發(fā)電，具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點；

2、該發(fā)明具有保證發(fā)電機輸出頻率穩(wěn)定的有益效果；

3、該發(fā)明具有通過調節(jié)葉輪迎風角的方向來控制發(fā)電機轉速的功能；

4、該發(fā)明設有太陽能電池板，電源更穩(wěn)定可靠；

5、該發(fā)明適用于野外長期作業(yè)，為工作和生活提供電力。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種電力系統(tǒng)戶外作業(yè)應急電源的一種實施例的剖視圖，

圖2是本發(fā)明一種電力系統(tǒng)戶外作業(yè)應急電源的一種實施例的左視圖，

圖3是本發(fā)明一種電力系統(tǒng)戶外作業(yè)應急電源的一種實施例的風機的示意圖，

圖4是本發(fā)明一種電力系統(tǒng)戶外作業(yè)應急電源的一種實施例的制動器的示意圖，

圖5是本發(fā)明一種電力系統(tǒng)戶外作業(yè)應急電源的一種實施例的葉片固定器的示意圖，

圖6是本發(fā)明一種電力系統(tǒng)戶外作業(yè)應急電源的一種實施例的調節(jié)器的示意圖，

圖7是本發(fā)明一種電力系統(tǒng)戶外作業(yè)應急電源的一種實施例的圖6中a區(qū)域一種控制方式的示意圖，

圖8是本發(fā)明一種電力系統(tǒng)戶外作業(yè)應急電源的一種實施例的一種控制方式的電路圖。

圖中：

11.太陽能電池板，12.發(fā)電機，13.風筒，14.聚風罩，15.蓄電池，16.控制器，161.第一加速遙控輸出節(jié)點，162.第二加速遙控輸出節(jié)點，163.第一減速遙控輸出節(jié)點，164.第二減速遙控輸出節(jié)點，

3.風動機，31.風機，311.風機轉軸，312.葉片，314.葉片外環(huán)，315.硬質細桿，32.調節(jié)器，33.卡環(huán)，34.卡桿，35.吊架，36.電磁推桿，37.集電環(huán)，38.碳刷，39.轉向電機，361.第一加速電磁推桿，362.第二加速電磁推桿，363.第一減速電磁推桿，364.第二減速電磁推桿，371.第一加速滑環(huán)，372.第二加速滑環(huán)，373.第一減速滑環(huán)，374.第二減速滑環(huán)，3701.第一加速引線端子，3702.第二加速引線端子，3703.第一減速引線端子，3704.第二減速引線端子，381.第一加速碳刷，382.第二加速碳刷，383.第一減速碳刷，384.第二減速碳刷，391.內轉向電機，392.外轉向電機，

41.固定部，42.轉動部，431.風筒支架，432.制動器支架，433.發(fā)電機支架，434.頂罩支架，435.風動機支架，軸承支架436，

5.制動器，51.外環(huán)，52.內環(huán)，53.阻尼塊，54.阻尼電磁鐵，55.帶電行程開關，56.失電行程開關，

6.頂罩，61.尾舵。

具體實施方式

為使本發(fā)明的技術方案和有益效果更加清楚，下面對本發(fā)明的實施方式做進一步的詳細解釋。

如圖1和圖2所示，一種電力系統(tǒng)戶外作業(yè)應急電源，包括太陽能發(fā)電模塊和風力發(fā)電模塊。太陽能發(fā)電模塊包括太陽能電池板11以及與之配套的充電模塊。風力發(fā)電模塊包括發(fā)電機12、風筒13、與風筒13右端連接的聚風罩14、蓄電池15、控制器16。本發(fā)明的最主要的目標就是保證發(fā)電機12輸出頻率的穩(wěn)定，因此在本發(fā)明中風力發(fā)電模塊還包括葉片312迎風角可調的風動機3、制動器5、頂罩6以及安裝架。通孔控制器16的調節(jié)作用，發(fā)電機12的發(fā)出的電能具有穩(wěn)定的頻率，能夠直接應用與電氣工程的施工中。

為了方便風力發(fā)電模塊以及太陽能發(fā)電模塊的安裝，如圖2所示，為本發(fā)明設置了一個安裝架，安裝架包括轉盤和支架。為了實現風力發(fā)電機12可以根據不同的風向自動調整方向，安裝架設置了轉盤。轉盤包括固定部41和轉動部42，固定部41用以將整個裝置固定在地面或者是高處的平臺上。轉動部42用以實現轉動部42上部的裝置相對于固定部41旋轉實現對風向的適應。為了實現對風筒13、發(fā)電機12等設備的支撐，在轉動部42的上部設置了多個支架，用以支撐風筒13的支架為風筒支架431，還包括制動器支架432、發(fā)電機支架433、頂罩支架434和風動機支架435。

為了實現風力的增大，在風筒13的一端設置聚風罩14是常用的一種方法。聚風罩14是錐形結構，其內徑較小的一端與風筒13連接。為了支撐風筒13，將風筒13安裝在風筒支架431的上部。為了實現對風筒13內部風量的調節(jié)，在聚風罩14的錐形面設有多個出風口，并且在出風口處設置了電磁閥141。電磁閥141和控制器16電氣連接，如果風力過大，發(fā)電機12的轉速以及發(fā)電機12的輸出頻率就會增大，控制器16就可以控制電磁閥141打開進行排風，從而使發(fā)電機12的轉速保持在穩(wěn)定的范圍內。

風動機3是實現風力發(fā)電的一個必須的部件，其功能是將風能轉換為動能從而帶發(fā)電機12轉動產生電能。傳統(tǒng)的風動機3只有帶有葉片312的葉輪，不能夠通過改變葉片312的迎風角實現風動機3轉速的調整。如圖1所示，為了實現對風動機3轉速的調整，在本發(fā)明中，風動機3包括風機31和調節(jié)器32。風機31安裝在風筒13的內部，調節(jié)器32安裝在風筒13的左側的外部。風機31的作用是將風能轉換為動能，調節(jié)器32的功能是根據風速的變化調整風機31的葉片312的迎風角來改變風機31的轉動速度。

如圖3所示，和現有技術相似，風機31包括風機轉軸311、葉片312，在本發(fā)明中還包括葉片外環(huán)314。風機轉軸311一端插入風筒13內部，另一端與發(fā)電機12的轉軸固定連接。在風筒13內部的風機轉軸311的一端的圓周上設有均勻分布的三個葉片固定器。顧名思義，葉片固定器的作用是對葉片進行固定，并且可以調節(jié)葉片312的迎風角。因此為了保證葉片312的穩(wěn)定，需要對葉片312的兩端進行固定，為此設置了圓筒狀的葉片外環(huán)314。在葉片外環(huán)314的內側的圓周上設置了三個均勻分布的葉片固定器。葉片外環(huán)314套設置風機轉軸311的外部。為了保證葉片外環(huán)314和風機轉軸311的軸心線重合在一起，在風機轉軸311和葉片外環(huán)314之間設置了三個等長的硬質細桿315。三個硬質細桿315均勻分布在轉軸311和葉片外環(huán)314圍城的圓環(huán)內。硬質細桿315起到支撐葉片外環(huán)314的作用，又要減少對風力的阻擋作用，因此硬質細桿315的材質必須堅硬并且截面積小。硬質細桿315除了具有支撐作用之外還具有固定線纜的作用，可以將風機轉軸311上的線纜沿著硬質細桿鋪設到葉片外環(huán)314上部，便于給葉片外環(huán)314上的轉向電機39提供電源。

更好的，為了增加風機轉軸311的穩(wěn)定性，在風筒13和調節(jié)器32之間設置了軸承。軸承的內圈套設在風機轉軸311上，并且固定連接。在風筒13的左側設置了軸承支架436，軸承支架436安裝在轉動部42上，軸承支架436的上端和軸承的外圈固定連接。通過發(fā)電機12和軸承的雙重固定，風機轉軸311變得更加穩(wěn)定。

如圖5所示，葉片固定器的作用是固定葉片312，因此葉片固定器包括卡環(huán)33、卡桿34、轉向電機39。為了給卡桿34提供轉動空間，保證卡桿34在平面上的穩(wěn)定，將卡環(huán)33設計為圓環(huán)狀，在卡環(huán)33的內側面設有環(huán)形的凹槽，凹槽的槽口朝向卡環(huán)33的圓心?？U34的兩端插在卡環(huán)33的凹槽內部，并且卡桿34的中心和卡環(huán)33的圓心重合?？U34在沿卡桿34的中心轉動時，卡桿34的兩端始終保持插在卡環(huán)33的凹槽內部。為了實現卡桿34的轉動，在卡環(huán)33的中心設置了轉向電機39。轉向電機39的轉軸和卡桿34的中心垂直且固定連接。為了保持卡桿34的穩(wěn)定，以免安裝有葉片312的卡桿34受到風的作用力而晃動，轉向電機39設計為帶電磁剎車的電機。申請?zhí)枮?01520562583.7的一種帶電磁剎車的無刷直流電機即是一種帶電磁剎車的電機。該種電機在不帶電的情況下，電機被抱死無法轉動，因此具有穩(wěn)定卡桿34的作用。

更好的，為了實現對葉片312迎風角更好的控制，葉片312采用軟質材料制作。因此通過軸心葉片固定器上的轉向電機39和外環(huán)葉片固定器上的轉向電機39轉動角度的不同可以將葉片312調整為曲面形狀，更有利于風機31轉速的調整。

為了便于描述，風機轉軸311上部的葉片固定器為軸心葉片固定器，位于葉片外環(huán)314上的葉片固定器為外環(huán)葉片固定器。軸心葉片固定器和外環(huán)葉片固定器的結構相同，為了使葉片312保持在徑向方向上，位于同一條內徑上的軸心葉片固定器和外環(huán)葉片固定器對稱安裝。在同一條直徑上的軸心葉片固定器和外環(huán)葉片固定器之間安裝有葉片312。葉片312的一端和外環(huán)葉片固定器的卡桿34固定連接。葉片312的另一端和軸心葉片固定器的卡桿34固定連接。此時調整轉向電機39，卡桿34就會轉動，安裝在卡桿34上部的葉片312便隨著卡桿34的轉動而轉動，從而達到改變葉片312迎風角的目的。由于葉片312的轉動導致葉片312的迎風角發(fā)生變化，迎風角的變化改變了風機受力的變化，因此便達到了調整風機31轉速的目的。

為了實現對轉向電機39的控制，在風機轉軸311上設置了調節(jié)器32。如圖6所示，調節(jié)器32包括吊架35、電磁推桿36、集電環(huán)37、碳刷38。為了實現將電源引入跟隨風機轉軸311轉動的轉向電機39上，在風機轉軸311上套設了集電環(huán)37。集電環(huán)37和風機轉軸311固定連接。集電環(huán)37也叫導電環(huán)、滑環(huán)、集流環(huán)、匯流環(huán)等，可用在任何要求連續(xù)旋轉的同時，又需要從固定位置到旋轉位置傳輸電源和信號的機電系統(tǒng)中?；h(huán)能夠提高系統(tǒng)性能，簡化系統(tǒng)結構，避免導線在旋轉過程中造成扭傷。為了實現對轉向電機39正反轉的控制，集電環(huán)37上設有多個滑環(huán)。在實際的應用中，采用碳刷38配合集電環(huán)37進行電流的導通，但是在該發(fā)明中，轉軸311是處于長時間的轉動狀態(tài)，因此為了便于控制同時又防止碳刷38的過度磨損，將碳刷38安裝在電磁推桿36的推桿的底部。因此在集電環(huán)37的上部設置了吊架35用以安裝電磁推桿36。電磁推桿36的推桿朝下，電磁推桿36的數量和集電環(huán)37上的滑環(huán)的數量相同，并且和碳刷38的數量相同。

為了避免在風速瞬間波動時對風機31轉速的影響，在風機轉軸311上設置了制動器5。如圖4所示，制動器5包括外環(huán)51、內環(huán)52、阻尼塊53、阻尼電磁鐵54、帶電行程開關55、失電行程開關56。內環(huán)52套設在風機轉軸311上，并且和風機轉軸311固定連接，用以將內環(huán)獲得的阻尼作用力傳遞到風機轉軸311上。為了實現阻尼減速，采用的方法為使用電磁鐵給阻尼塊53施加吸引力。因此在內環(huán)52上設置了多個阻尼塊53。阻尼塊53為導磁材料制作，阻尼塊53均勻的分布在內環(huán)52的圓周上。所述外環(huán)51套設在內環(huán)52的外部，內環(huán)52和外環(huán)51的軸心重合，內環(huán)52和外環(huán)51的之間設有間隙。為了保持外環(huán)51與內環(huán)52之間的位置關系，將外環(huán)51架設在制動器支架432上端。在外環(huán)51的內側圓周上設有多個阻尼電磁鐵54，并且這些阻尼電磁鐵54均勻的分布在外環(huán)51的圓周上。為了實現對阻尼塊53施加阻尼力，需要滿足以下條件，在阻尼塊53的轉動時，當它靠近阻尼電磁鐵54的時候，阻尼電磁鐵54不應帶電以免給阻尼塊53施加引力對其進行加速。因此在阻尼電磁鐵54的一側設置了帶電行程開關55。帶電行程開關55和阻尼電磁鐵54抵接，并且和外環(huán)51固定連接。在兩個阻尼電磁鐵54的中間位置設置了失電行程開關56，失電行程開關56和外環(huán)51固定連接。當風機31轉速較快時，制動器5啟動減速模式，阻尼塊53經過帶電行程開關55時，啟動阻尼電磁鐵54，在阻尼塊53遠離阻尼電磁鐵54的過程中受到阻尼電磁鐵54的吸引力而減速，當阻尼塊53經過失電行程開關56的時，吸引力減少，同時為了節(jié)能關閉阻尼電磁鐵54。當風機31轉速較慢時，制動器5啟動加速模式，當阻尼塊53經過失電行程開關56的時候接通阻尼電磁鐵54，在阻尼塊53靠近阻尼電磁鐵54的過程中受到阻尼電磁鐵54的吸引力而加速，當經過阻尼電磁鐵54時，觸發(fā)帶電行程開關55，此時為了防止減速，關閉阻尼電磁鐵54。

為了便于太陽能電池板11的安裝，并且保證風機31、制動器5、發(fā)電機12處于良好的環(huán)境中，在風筒13的上部設置了頂罩6。頂罩6為半圓形的棚狀結構。頂罩6通過頂罩支架435進行支撐，頂罩6的右端和聚風罩14的上半圓周固定連接。為了能夠根據風向自動調整聚風罩14朝向的方向，在頂罩6的上部的中間的位置設有與風筒13軸心線方向平行的尾舵61。尾舵61為一個平板，用來確定風向，并且?guī)愚D動部42轉動，以此來調整聚風罩14朝向風吹來的方向。

為了便于自動控制，太陽能電池板11、發(fā)電機12、蓄電池15分別和控制器16電氣連接。調節(jié)器32用來控制葉片312的迎風角度，因此調節(jié)器32的碳刷38以及電磁鐵推桿36都與控制器16電氣連接。為了將電能傳遞到轉向電機39，集電環(huán)37的滑環(huán)通過導線和轉向電機39的正負極電氣連接。在制動器5內部，帶電行程開關55和失電行程開關56以及阻尼電磁鐵54分別與控制器16電氣連接，用以實現對轉軸311的瞬時調整。

更好的，為了實現對風機31轉速的實時控制，通過測定葉片312在外圓周上的速度來換算出風機31的時時轉速，這樣測得結果比控制器16轉換發(fā)電機12的輸出頻率來計算風機31的轉速更具有實時性。因此在風筒13內部設置了測速裝置，測試裝置包括激光發(fā)射器和激光接收器。激光發(fā)射器和激光接收器設有風機31的兩側，并且和風筒13的內壁固定連接。激光發(fā)射器和激光接收器都和控制器16電氣連接。在轉動的時候，葉片312通過激光發(fā)射器和激光接收器時，控制器16記錄開始時間，下一個葉片312到達激光發(fā)射器和激光接收器時，控制器16記錄結束時間，兩個葉片312之間的弧度除以時間差既可以算出瞬時速度。通過該速度更能反映處風機31的時時轉速，控制器16便可以做出更準確的時時的調整。

更好的,為了實現對葉片312迎風角的控制，如圖7和圖8所示，所選用的控制器16設有四個遙控輸出節(jié)點。四個遙控輸出節(jié)點分別為第一、二加速遙控輸出節(jié)點161、162、第一、二減速遙控輸出節(jié)點163、164。遙控輸出節(jié)點用以控制電磁推桿，對應的電磁推桿的數量也設置成四個，在吊架35上自左向右分別是第一、二加速電磁推桿361、362、第一、二減速電磁推桿363、364。電磁推桿的作用是將安裝在其端部的碳刷推向集電環(huán)37的滑環(huán)上，因此，對應的碳刷和集電環(huán)37的滑環(huán)的個數同樣為四個。

第一、二加速電磁推桿361、362上的碳刷為第一、二加速碳刷381、382，對應的碳刷下部的集電環(huán)37上的滑環(huán)為第一、二加速滑環(huán)371、372。第一、二減速電磁鐵推桿363、364的推桿的下端的碳刷分別為第一、二減速碳刷383、384，對應的碳刷下部的集電環(huán)37上的滑環(huán)為第一、二減速滑環(huán)373、374。集電環(huán)37上與第一、二加速滑環(huán)371、372和第一、二減速滑環(huán)373、374對應的引線端子分別為第一、二加速端子3701、3702和第一、二減速端子3703、3704。

由于軸心葉片固定器和外環(huán)葉片固定器的結構相同，對稱安裝。軸心葉片固定器上的轉向電機39為內轉向電機391，外環(huán)葉片固定器上的轉向電機39為外轉向電機392。在對葉片312的迎風角調整時，內、外轉向電機391、392的轉動方向是相反的才能保證葉片312上下部分的同時轉動。

在控制葉片312迎風角的過程中，需要內、外轉向電機391、392同時轉動，而兩者的轉動方向不同，因此內轉向電機391的正極和外轉向電機392的負極并接在一起，內轉向電機391的負極和外轉向電機392的正極并接在一起?？刂妻D向電機的電源通過集電環(huán)37引入。由于集電環(huán)37安裝在風機轉軸311上，因此集電環(huán)37的引線端子相對于風機轉軸311是靜止的，因此避免了線纜攪纏在一起的可能性。第一、二加速引線端子3701、3702分別與內轉向電機391的正負極電氣連接，要使電機轉動，集電環(huán)37上要有電源，就需要讓第一、二加速碳刷381、382與集電環(huán)37的第一、二加速滑環(huán)371、372接觸接觸，此時第一加速碳刷381和電源的正極電氣連接，第二加速碳刷382和電源的負極電氣連接。將碳刷推向集電環(huán)37需要第一、二加速電磁推桿361、362帶電。為了實現對第一、二電磁推桿361、362的控制需要接入控制器16的第一、二加速遙控輸出節(jié)點161、162。具體的電氣連接為：第一、二加速遙控節(jié)點161、162的遙控輸出節(jié)點的輸出端分別和第一、二加速電磁推桿361、362的正極電氣連接，第一、二加速遙控節(jié)點161、162的遙控輸出節(jié)點的輸出公共端同時和電源的正極電氣連接，第一、二加速電磁推桿361、362的負極和電源的負極電氣連接。此時控制器16遙控輸出第一、二加速遙控輸出節(jié)點161、162閉合，則第一、二加速電磁推桿361、362帶電將第一、二加速碳刷381、382推向集電環(huán)37與第一、二加速滑環(huán)371、372接觸，從而啟動內、外轉向電機391、392轉動來改變葉片312的迎風角。

以上是通過改變迎風角使風機31的轉速加快，要使風機31的轉速減慢，需要內、外轉向電機391、392改變轉動方向。此時需要第一減速碳刷383和電源的負極電氣連接，第二減速碳刷384和電源的正極電氣連接。第一二減速電磁推桿363、364以及第一、二減速遙控輸出節(jié)點163、164和第一二加速電磁推桿361、362以及第一、二加速遙控輸出節(jié)點161、162的接線方式相同。第一、二減速引線端子3703、3704和第一二加速引線端子3701、3702的接線方式相同。第一減速引線端子3703和內轉向電機391的正極電氣連接，第二減速引線端子3704和內轉向電機391的負極電氣連接。此時控制器16控制第一、二減速遙控輸出節(jié)點163、164閉合，則轉向電機39將使葉片312的轉動方向相反從而降低風機31的轉速。

葉片312轉動的角度可以根據遙控輸出節(jié)點的閉合時間來控制，因此控制器16的遙控輸出節(jié)點是電平輸出模式而不是脈沖輸出模式。

這種風力發(fā)電機31的保持輸出頻率穩(wěn)定的控制方法包括以下方法。在風速的變化過程中，不同等級的風具有一定的風速范圍，對保持發(fā)電機31輸出頻率穩(wěn)定需要保證風機31轉動的速度穩(wěn)定，在風速小范圍瞬時變化時，采用制動器5控制轉速，在風速等級發(fā)生變化時，采用開閉排風的電磁閥141進行控制，當風速仍在變化時則改變葉片312的迎風角來控制轉速的穩(wěn)定，具體步驟為：

步驟1，控制器16根據發(fā)電機12的輸出頻率確定風機31的轉速，判斷風速的瞬時速度是否增加。

步驟2，如果轉速增加，啟動制動器5對風機轉軸311進行制動，具體為：阻尼塊53經過帶電行程開關55時，啟動緊貼帶電行程開關55的阻尼電磁鐵54，阻尼塊53經過阻尼電磁鐵54之后，阻尼電磁鐵54對阻尼塊53施加吸引力以增加風機轉軸311的阻尼來降低轉速，直到阻尼塊53經過失電行程開關56時，關閉阻尼電磁鐵54。

步驟3，判斷轉速是否穩(wěn)定，如果穩(wěn)定則停止制動器5，如果轉速繼續(xù)增大則增加制動器5的阻尼電磁鐵54的電壓以增大阻尼。

步驟4，判斷轉速是否是持續(xù)增加，阻尼電磁鐵54的電壓是否是持續(xù)增大，如果是則啟動電磁閥141進行排風，通過控制電磁閥141打開的數量使風筒13內的風速穩(wěn)定，并降低制動器5的阻尼。

步驟5，在步驟4中，如果風速仍然持續(xù)增加，電磁閥141已經全部打開，則啟動葉片固定器的轉向電機39來改變葉片312的迎風角來降低轉速，具體為：

控制器16控制電磁推桿36帶電，與電磁推桿36連接碳刷38與滑環(huán)接觸。連接電源的碳刷38將電源通過滑環(huán)引入轉向電機39。轉向電機39轉動帶動卡桿34轉動從而改變安裝在卡桿34上的葉片312的迎風角，通過迎風角的變化減低轉速。

步驟6，經過步驟2到步驟5的制動作用，如果風力減小，轉速會下降，因此需要解除制動并加速，同樣可以利用制動器5、電磁閥141、轉向電機39對風機轉軸311的轉速進行加速控制，具體為：

方法6.1，制動器5加速的方法：制動器5加速模式下，阻尼塊53經過失電行程開關56時，啟動阻尼塊53轉動方向前部的阻尼電磁鐵54。由于失電行程開關56距離阻尼電磁鐵54的距離較遠，在阻尼塊53靠近阻尼電磁鐵54的過程中，阻尼電磁鐵54對阻尼塊53施加吸引力以增加風機轉軸311的轉速。當阻尼塊53靠近阻尼電磁鐵54時，由于經過帶電行程開關55，在經過帶電行程開關55時，關閉阻尼電磁鐵54，以防止阻尼塊53越過阻尼電磁鐵54后，受到阻尼電磁鐵54的吸引力而降低轉速。

方法6.2，風力變大后打開電磁閥141通過排風來降速，當風力變小時，通過控制器16關閉電磁閥141來保持風筒13內的風速穩(wěn)定。

方法6.3，如果風力持續(xù)減小，則啟動轉向電機39時葉片恢復最佳迎風角，以穩(wěn)定風筒13的風速來保持風機轉軸311轉速的穩(wěn)定。

綜上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用來限定本發(fā)明的范圍，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本發(fā)明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，凡依本發(fā)明的要求范圍所述的形狀、構造、特征及精神所謂的均等變化與修飾，均應包括與本發(fā)明的權利要求范圍內。