本发明属于风力发电装置技术领域，具体涉及一种自动控速分层式大功率微风发电机。
背景技术：
风能作为一种清洁可再生能源，越来越受到世界各国的重视。目前，市场上的家用风力发电机，一般功率都比较小，在几百瓦到1kv左右。当然也有更大的，但价格普通家庭难以接受。三叶式风力发电机无法利用3级以下微风或是低速风力进行发电。还有，对风力利用率不高，遇到7-10级大风就会造成风机损毁。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种不受风向限制的自动控速分层式大功率微风发电机。
本发明的技术方案为：
一种自动控速分层式大功率微风发电机，由电杆机构、风轮机构、发电机构、充电机构四部分组成，所述电杆机构由中心轴、顶盖、电器接口、主支架、次支架、上隔板、传动舱、电机舱、下隔板、进气孔、电杆组成，所述电杆为空腔结构，主支架和次支架都设置在电杆的上部且次支架位于主支架的上方，中心轴的下端固定在主支架上，中心轴的上端穿过次支架延伸到次支架的外部，顶盖设置在中心轴的顶端，在顶盖的下端边缘处设有多个电器接口，在电杆的空腔结构内由上到下依次设有上隔板和下隔板，上隔板和下隔板之间构成电机舱，主支架和次支架之间构成传动舱，在下隔板上开设多个进气孔；
所述风轮机构包括多个风轮和内轴，内轴通过轴承套在中心轴上并在外力作用下可沿着中心轴转动且内轴的下端延伸到传动舱内，多个风轮竖向设置在内轴上，每个风轮都是由外轴、上环形板、下环形板、轮毂、旋风孔、旋风轮、风扇、外叶片、内叶片、弹力轴和进风口组成，上环形板设置在内轴的上端，下环形板设置在内轴的下端，在上环形板和下环形板的中间分别设置一个轮毂，外轴设置在两个轮毂之间，且上环形板和下环形板都和内轴相连接，外轴套在内轴的外边使得外轴和内轴之间构成一个空腔，旋风轮和风扇都设置在内轴的上，旋风轮和风扇都位于外轴和内轴构成的空腔内，旋风轮位于风扇的上方，在两个轮毂上都开设有旋风孔使得外轴和内轴构成的空腔内空气可以流通，在上环形板的下表面上和下环形板的上表面上对称开设有多个弧形卡槽，多个内叶片设置在上下对称的弧形卡槽内，相邻内叶片之间构成进风口，弹力轴设置在上环形板和下环形板之间且位于进风口处，外叶片设置在弹力轴上；
所述发电机构由大齿轮、小齿轮、变速箱和电机组成，大齿轮固定在传动舱的内轴上，变速箱设置在上隔板上，小齿轮设置在变速箱的输入轴上，小齿轮与大齿轮啮合使用，电机设置在电机舱内，电机的电机轴与变速箱的输出轴相连接；
所述的充电机构由充电控制器、蓄电池组、逆变器组成，电机的电缆穿过电杆与充电控制器连接，充电控制器与蓄电池组相连接，蓄电池组与逆变器连接，转换成220v电压。
优选地，本发明还包括支柱，所述支柱设置在相邻风轮的上环形板和下环形板之间。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过中心轴将多个风轮相间串连起来，风轮外围设有多个起加固作用的支柱，风轮上下两个面均采用环形平面，发电不受风向的影响，在增加功率的同时畅通了空气通道，提高了抗强风程度。
2、本发明在风轮进风口的边上设有可旋转的弹力轴，外叶片设在弹力轴上，微风时外叶片与内叶片在同一平面上，起到增大叶片的作用，旋转加快；随着风力增大，外叶片向后倾斜，盖住后面的部分进风口，旋转减慢；从而自动调节风轮旋转速度。
3、本发明通过风轮外轴将多个风轮相间串连起来，在风轮内轴与外轴之间形成旋风舱，空气从下隔板穿过发电机舱、传动舱遇热空气膨胀进入旋风舱，被风扇与外轴内壁加速后形成高速旋转的旋风流，与从风轮喷出的气体共同推动旋风轮转动，对进入风轮与轴内的气体进行了二次利用。
4、本发明将发电机、变速箱设在钢管电杆的内部，在下隔板处的电杆上设有多个向下倾斜的通风口，冷空气进入发电机舱、变速箱周围，将热空气带进上面的旋风舱，散热的同时增加了空气压力，提高了风力利用率。
5、本发明将套有风轮外轴的中心轴固定在电杆的主支架上，风轮的内轴与次支架固定处设有滚动轴承，传动齿轮设在主支架与次支架之间保持一定高度的传动舱内，提高了中心轴的牢固性，降低了材料成本。
6、本发明在风轮的上环形板的下面与下环形板的上面设有弧形的卡槽，将内叶片从弹力轴沿上下弧形卡槽插入到风轮的外轴与窄条形的进风口连通形成密封的螺旋进风舱，组装简单，便于实施。
7、本发明在中心轴的顶端设有顶盖，避免雨雪天气影响旋风孔排气，顶盖下端边缘处设有多个电器接口，可以接灯泡、监控探头等，对设备运行进行远程监控。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，一种自动控速分层式大功率微风发电机，由电杆机构、风轮机构、发电机构、充电机构四部分组成，所述电杆机构由中心轴21、顶盖1、电器接口2、主支架9、次支架8、上隔板13、传动舱24、电机舱31、下隔板33、进气孔32、电杆34组成，所述电杆34为空腔结构，主支架9和次支架8都设置在电杆34的上部且次支架8位于主支架9的上方，中心轴21的下端固定在主支架9上，中心轴21的上端穿过次支架8延伸到次支架8的外部，顶盖1设置在中心轴21的顶端，在顶盖1的下端边缘处设有多个电器接口2，在电杆34的空腔结构内由上到下依次设有上隔板13和下隔板33，上隔板13和下隔板33之间构成电机舱31，主支架9和次支架8之间构成传动舱24，在下隔板33上开设多个向下倾斜的进气孔32；
所述风轮机构包括多个风轮、内轴18和支柱4，内轴18通过轴承套在中心轴21上并在外力作用下可沿着中心轴21转动且内轴18的下端延伸到传动舱24内，多个风轮竖向设置在内轴18上，每个风轮都是由外轴19、上环形板5、下环形板7、轮毂3、旋风孔15、旋风轮16、风扇20、外叶片22、内叶片23、弹力轴6和进风口17组成，上环形板5设置在内轴18的上端，下环形板7设置在内轴18的下端，在上环形板5和下环形板7的中间分别设置一个轮毂3，外轴19设置在两个轮毂3之间，且上环形板5和下环形板7都和内轴18相连接，外轴19套在内轴18的外边使得外轴19和内轴18之间构成一个空腔，旋风轮16和风扇20都设置在内轴18的上，旋风轮16和风扇20都位于外轴19和内轴18构成的空腔内，旋风轮16位于风扇20的上方，在两个轮毂3上都开设有旋风孔15使得外轴19和内轴18构成的空腔内空气可以流通，在上环形板5的下表面上和下环形板7的上表面上对称开设有多个弧形卡槽，多个内叶片23设置在上下对称的弧形卡槽内，相邻内叶片23之间构成进风口17，弹力轴6设置在上环形板5和下环形板7之间且位于进风口17处，外叶片22设置在弹力轴6上，支柱4设置在相邻风轮的上环形板5和下环形板7之间用于风轮之间的加固，微风时外叶片22与内叶片23在同一平面上，起到增大叶片的作用，旋转加快；随着风力增大，外叶片向后倾斜，盖住后面的部分进风口，旋转减慢；风力减小时，外叶片22在弹力轴6的弹力作用下，恢复到原来的位置，旋转再次加快，自动调节风轮的旋转速度；
所述发电机构由大齿轮28、小齿轮10、变速箱12和电机14组成，大齿轮28固定在传动舱24的内轴18上，变速箱12设置在上隔板13上，小齿轮10设置在变速箱12的输入轴11上，小齿轮10与大齿轮28啮合使用，电机14设置在电机舱31内，电机14的电机轴30与变速箱12的输出轴29相连接；
所述的充电机构由充电控制器27、蓄电池组26、逆变器25组成，电机14的电缆穿过电杆34与充电控制器27连接，充电控制器27与蓄电池组26相连接，蓄电池组26与逆变器25连接，转换成220v电压。