CN110056483B - 风力发电机的多重变桨发电方法 - Google Patents

风力发电机的多重变桨发电方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了风力发电机的多重变桨发电方法，其步骤在于：当处于刮风环境下，控制器将风向计的风向信号传递至偏航装置，偏航装置驱动发电舱转动并且使变桨装置顺应风向，变桨装置对风能进行捕捉并且转化成自身的转动势能，变桨装置将驱动发电舱运转发电；当处于降雨无风环境下，变桨装置自动变形为开口向上的V结构并且对雨水的重力势能进行捕捉，雨水的重力势能转化为变桨装置的转动势能，变桨装置将驱动发电舱运转发电；当处于晴朗无风环境下，变桨装置自动变形展开并且对太阳能进行捕捉直接发电；当处于飓风环境下，变桨装置自动变形与风向平行，减小飓风对变桨装置的冲击力，变桨装置形成自我保护状态。

Description

风力发电机的多重变桨发电方法
技术领域
本发明涉及一种发电机技术领域，具体涉及风力发电机的多重变桨发电方法。
背景技术
风力发电机在发电的过程中，风速将决定叶片转动的快慢，若叶片转动的过快，风力将对叶片产生强烈的冲击力，严重的将导致叶片的损坏，为此，当风力较大时，需要使叶片的迎角减小；当风力较小时，需要使叶片的迎角增大。经研究团队的检索资料发现一种变桨距机构能够有效的解决该问题，其依据风速的变化随时调节桨距角，控制捕捉的机械能，一方面保证获取最大的风能，同时减少风力对叶片的冲击，其采用变桨距控制系统与变速恒频技术相配合，结构较为复杂、成本高昂、给管理人员的检修维护带来诸多不便，而且，目前的风力发电机只能对风能进行捕捉，在晴朗无风的天气亦或是降雨无风的天气都无法通过捕捉风能进行发电，制约了风力发电机的连续性运转，降低了风力发电机的发电效率，为此，本团队在风力发电机的基础之上，设计一种结构巧妙、原理简单、自动变桨并且能够对太阳能、雨水势能进行捕捉的多重变桨利用自然能的发电方法。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种结构巧妙、原理简单、自动变桨并且能够对太阳能、雨水势能进行捕捉的多重变桨利用自然能的发电方法。
为实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案如下。
风力发电机的多重变桨发电方法，其步骤在于：
（一）捕捉风能阶段；
S1：当处于刮风环境下，控制器将风向计的风向信号传递至偏航装置，偏航装置驱动发电舱转动并且使变桨装置顺应风向，变桨装置对风能进行捕捉并且转化成自身的转动势能；
所述的变桨装置包括可变形的叶片构件、用于驱动叶片构件变形的收展控制构件、用于接受动力源动力并且传递至收展控制构件上的收展传动构件、用于驱动叶片构件与风向产生任意角度偏转的偏转控制构件以及用于将叶片构件转动势能传递至发电舱的转子轴心，叶片构件设置成可相互切换的折叠状态、半折叠状态以及展开状态，收展控制构件用于驱动叶片构件在折叠状态、半折叠状态以及展开状态之间相互切换；
所述的叶片构件包括两端开口并且轴向水平布置的外筒体，外筒体一端开口处设置有与其可拆卸连接配合的前盖板一、另一端开口处设置有与其可拆卸连接配合的后盖板一，外筒体的外圆面上开设有与其径向垂直的安装平面，安装平面设置有三个并且沿外筒体所在圆周方向阵列布置，安装平面上转动设置有沿外筒体径向向外布置的铰接轴，铰接轴一端自由悬置、另一端向外筒体内延伸并且该端为驱动端，铰接轴上套设有矩形叶片一并且叶片一沿宽度方向的一边与铰接轴键连接配合，铰接轴上还套设有矩形叶片二并且矩形叶片二沿宽度方向的一边与铰接轴转动连接配合，叶片一与叶片二相匹配并且共同构成了捕捉风能/雨水重力势能的桨叶；
所述叶片二靠近外筒体一端固定设置有空心轴，空心轴同轴套设于铰接轴的外部并且两者构成转动连接配合；
收展控制构件与叶片构件在工作过程中，当收展传动机构将动力源的动力传递至铰接轴的驱动端，铰接轴将带动正向锥齿轮、叶片一正向转动，传动锥齿轮将正向锥齿轮的动力传递至反向锥齿轮并且带动反向锥齿轮的反向转动，反向锥齿轮将带动空心轴同步转动，此时，叶片一与叶片二将同步反向转动切换至折叠状态/半折叠状态/展开状态，当需要对风能进行捕捉时，叶片一与叶片二切换至折叠状态；
S2：偏转控制构件接受动力源的动力并且对桨叶的迎角进行调节；
所述的偏转控制构件包括同轴设置于外筒体内的主动齿轮二，主动主轮二与后盖板一转动连接配合，后盖板一上同轴转动设置有呈中空布置的控制轴，控制轴的驱动端向外延伸并且该端连接与动力源连接、输出端延伸至外筒体的内部并且与主动齿轮二键连接配合，端盖上设置有与安装筒体同轴布置的连接套筒，连接套筒延伸至外筒体的内部并且连接套筒与外筒体构成转动连接配合，连接套筒的延伸端同轴固定设置有从动齿轮二，主动齿轮二与从动齿轮二相啮合；
偏转控制构件在工作过程中，动力源驱动控制轴进行转动，控制轴将带动主动齿轮二同步转动，主动齿轮二将带动从动齿轮二进行转动，从动齿轮二将带动连接套筒同步转动，连接套筒将带动端盖、安装筒体同步转动，从而对叶片构件的整体偏角进行调整，实现对桨叶迎角的自由调节，在风力较小的环境下发电，使桨叶的迎角增大，增大风力对桨叶的冲击；在风力较大的环境下发电，使桨叶的迎角减小，减小风力对桨叶的冲击；自然风对桨叶进行冲击并且使叶片构件整体转动，风能转化为叶片构件的转动势能；
（二）捕捉雨水势能阶段；
S3：在S1-S2的过程中，当发电环境转变为降雨无风时，变桨装置自动变形为开口向上的V结构并且对雨水的重力势能进行捕捉，雨水的重力势能转化为变桨装置的转动势能；
捕捉雨水势能的过程中，当需要对雨水势能进行捕捉，收展传动机构将动力源的动力传递至铰接轴的驱动端，铰接轴将带动正向锥齿轮、叶片一正向转动，传动锥齿轮将正向锥齿轮的动力传递至反向锥齿轮并且带动反向锥齿轮的反向转动，反向锥齿轮将带动空心轴同步转动，此时，叶片一与叶片二将同步反向转动切换至折叠状态/半折叠状态/展开状态，当需要对风能进行捕捉时，叶片一与叶片二切换至折叠状态；叶片一与叶片二切换至半折叠状态，雨水流落至开口向上的桨叶内，在雨水重力势能的作用下，桨叶将发生转动，使叶片构件整体发生转动，雨水的重力势能转化为叶片构件的转动势能；
（三）转动发电阶段；
S4：叶片构件将转动势能由转子轴心输出至发电舱内，增速器对转子轴心的转速进行提升并且驱动发电机进行运转发电；
所述的发电舱包括水平布置的筒形机舱罩，机舱罩包括上下对称布置并且可拆卸连接配合的上舱罩与下舱罩，转子轴心的驱动端与后盖板一同轴固定连接，转子轴心呈中空布置并且套设于控制轴外部，转子轴心与控制轴转动连接配合，转子轴心的中部位置与机舱罩的一端同轴转动连接配合并且转子轴心的输出端延伸至机舱罩的内部，风向计与机舱罩的另一端固定连接，机舱罩内设置有发电机以及增速器，增速器设置于转子轴心输出端与发电机之间并且用于提升转子轴心的输出转速；
所述的增速器为行星齿轮增速器，增速器包括同轴设置于机舱罩内的安装盘以及与安装盘构成柱形闭合空间的保护壳，安装盘与保护壳可拆卸连接配合，安装盘靠近转子轴心一端面同轴固定设置有内齿圈、同轴转动设置有太阳齿轮，所述内齿圈与太阳齿轮之间设置有行星齿轮并且行星齿轮与内齿圈与太阳齿轮相啮合，太阳齿轮设置有三个并且沿内齿圈所在圆周方向阵列布置，内齿圈靠近转子轴心一端设置有用于连接三者的行星架，转子轴心由保护壳延伸至其内部并且与行星架键连接配合，转子轴心与保护壳转动连接配合，太阳齿轮同轴设置有键连接配合的传动轴，传动轴背离转子轴心向外延伸并且与发电机的转子同轴固定连接，传动轴与安装盘转动连接配合；
发电机在工作过程中，叶片构件将带动转子轴心同步转动，转子轴心将带动行星架同步转动，行星架将带动行星齿轮自转并且绕着太阳齿轮公转，行星齿轮将带动太阳齿轮高速转动，传动轴将太阳齿轮的动力传递至发电机的转子，发电机将变桨装置的转动势能转化成电能，完成将风能/雨水的重力势能转化为电能的过程；
（四）捕捉太阳能阶段；
S5：在S1-S2的过程中，当发电环境转变为晴朗无风时，变桨装置自动变形展开并且对太阳能进行捕捉直接发电；
所述折叠状态下叶片一与叶片二相互背离一端面设置有太阳能电池板；
捕捉太阳能发电过程中，收展传动机构将动力源的动力传递至铰接轴的驱动端，铰接轴将带动正向锥齿轮、叶片一正向转动，传动锥齿轮将正向锥齿轮的动力传递至反向锥齿轮并且带动反向锥齿轮的反向转动，反向锥齿轮将带动空心轴同步转动，此时，叶片一与叶片二将同步反向转动切换至折叠状态/半折叠状态/展开状态，当需要对风能进行捕捉时，叶片一与叶片二切换至折叠状态；叶片一与叶片二切换至半折叠状态，雨水流落至开口向上的桨叶内，在雨水重力势能的作用下，桨叶将发生转动，使叶片构件整体发生转动，雨水的重力势能转化为叶片构件的转动势能；当需要对太阳能进行捕捉时，叶片一与叶片二切换至展开状态，太阳能电池板对太阳能进行直接捕捉发电；
（五）自我保护阶段；
S6：在S1-S2的过程中，当发电环境转变为飓风环境时，变桨装置自动变形与风向平行，减小飓风对变桨装置的冲击力，变桨装置形成自我保护状态；
桨叶自我保护的过程中，动力源驱动控制轴进行转动，控制轴将带动主动齿轮二同步转动，主动齿轮二将带动从动齿轮二进行转动，从动齿轮二将带动连接套筒同步转动，连接套筒将带动端盖、安装筒体同步转动，从而对叶片构件的整体偏角进行调整，使桨叶与风向相互平行，自然风对桨叶的冲击力可忽略不计。
一种多变桨自然能发电机，其包括用于对自然能进行捕捉并且转化成自身转动势能的变桨装置、用于对变桨装置变形提供驱动动力的动力源、用于检测发电环境自然风流向并且将风向信号传递至控制器的风向计、用于接受变桨装置的转动势能并且将该转动势能转化成电能的发电舱以及用于对发电舱进行架高支撑的塔架，变桨装置设置于发电舱的前端、风向计设置于发电舱的后端、塔架设置于发电舱与地面之间并且发电舱转动设置于塔架的顶部，为了便于使变桨装置顺应风向，所述塔架内部设置有驱动发电舱绕竖直方向旋转的偏航装置并且偏航装置与控制器之间建立有信号连接。
作为本方案进一步的优化或者改进。
所述收展控制构件同轴套设于铰接轴的外部并且位于外筒体与桨叶之间，收展控制构件包括同轴套设于铰接轴上并且开口朝向外筒体布置的安装筒体，安装筒体的外部设置有稳固架，稳固架一端与安装筒体同轴转动连接配合、另一端与外筒体上的安装平面固定连接，安装筒体的开口处设置有与其可拆卸连接配合的端盖，端盖与铰接轴转动连接配合，空心轴延伸至安装筒体的内部并且两者之间构成转动连接配合，所述端盖上转动设置有与铰接轴同轴键连接配合的正向锥齿轮，安装筒体的底部转动设置有与空心轴同轴键连接配合的反向锥齿轮，正向锥齿轮与反向锥齿轮之间间距布置并且两者之间设置有传动锥齿轮，传动锥齿轮与正向锥齿轮、反向锥齿轮均啮合并且用于将正向锥齿轮的动力传递至反向锥齿轮，传动锥齿轮转动设置于安装筒体的内壁上并且其轴向平行于安装筒体的径向，传动锥齿轮设置有两个并且沿安装筒体的轴向对称布置。
作为本方案进一步的优化或者改进。
收展传动机构包括同轴设置于外筒体内并且两端开口布置的内筒体，内筒体的一端开口处设置有与其可拆卸连接配合的前盖板二并且前盖板二与前盖板一转动连接配合、另一端开口处设置有与其可拆卸连接配合的后盖板二并且后盖板二与后盖板一转动连接配合，内筒体内同轴设置有主动齿轮一并且主动齿轮一与前盖板二转动连接配合，主动齿轮一与动力源连接，所述铰接轴的驱动端延伸至内筒体的内部，铰接轴与内筒体转动连接配合，铰接轴的驱动端同轴固定设置有从动齿轮一，主动齿轮一与从动齿轮一相啮合，所述主动齿轮一与从动齿轮一均为锥齿轮。
作为本方案进一步的优化或者改进。
所述收展控制构件的外部设置有与其匹配的机壳一、机壳二以及机壳三，机壳一、机壳二以及机壳三相互配合构成闭合空间并且用于对收展控制构件以及收展传动机构进行防护。
作为本方案进一步的优化或者改进。
所述的动力源包括用于对收展传动机构输送动力的减速电机、用于对偏转控制构件进行输送动力的驱动设备，调控器与减速电机以及驱动设备均建立有信号连接，减速电机位于机壳三内并且与前盖板一固定连接，所述主动齿轮一同轴固定套设于减速电机的输出轴上；
所述的驱动设备设置于机舱罩内并且远离转子轴心布置，控制轴向外延伸依次经过转子轴心、发电机的转子与驱动设备连接，所述机舱罩内还设置有减速器，减速器位于发电机转子与驱动设备之间并且用于连接两者，减速器与增速器结构、大小完全相同，并且减速器的驱动端为增速器的输出端、减速器的输出端为增速器的驱动端，减速器的驱动端与发电机的转子同轴固定连接、减速器的输出端与驱动设备固定连接；
所述的驱动设备包括开口朝向减速器并且与其同轴布置的安装筒，安装筒的开口处设置有与其可拆卸连接配合的圆形筒盖，安装筒内设置有偏转电机并且偏转电机与筒盖的偏心处固定连接，偏转电机的输出轴延伸至筒盖的外部并且该端同轴固定套设有主动齿轮三，所述筒盖背离安装筒一端面同轴设置有圆形密封罩，密封罩与减速器的输出端同轴固定连接，控制轴的驱动端延伸至密封罩内并且两者转动连接配合，控制轴的驱动端同轴固定套设有从动齿轮三，所述密封罩内设置有平行于控制轴轴向的过渡齿轮一与过渡齿轮二，过渡齿轮一与过渡齿轮二同轴固定连接，并且过渡齿轮一与主动齿轮三相啮合、过渡齿轮二与从动齿轮三相啮合；
所述安装筒内设置有配重块，配重块固定安装于筒盖的偏心位置并且用于平衡偏转电机的转矩。
作为本方案进一步的优化或者改进。
所述安装筒的底部设置有过控滑环一，所述筒盖的中部位置设置有安装架，安装架上安装有过控滑环二，过控滑环一的供电端与外部电源连接、输出端与偏转电机连接，过控滑环二的供电端与过控滑环一的输出端连接、输出端由中空的控制轴内部穿过与减速电机连接。
本发明与现有技术相比的有益效果在于结构巧妙、原理简单，自动变桨降低风力对桨叶的冲击，同时保证桨叶能够捕捉最大的风能，在晴朗无风的发电环境下，能够对太阳能进行捕捉发电；在降雨无风的发电环境下，能够对雨水势能进行捕捉发电；在飓风天气状态下，桨叶自动偏转与风向平行，停止发电并且对自身进行保护，本方案，提升了桨叶对自然能的捕捉范围，提升了其发电产能。
附图说明
图1为本发明风力发电状态的结构示意图。
图2为本发明太阳能发电状态的结构示意图。
图3为本发明雨水发电状态的结构示意图。
图4为本发明自我保护状态的结构示意图。
图5为本发明内部结构示意图。
图6为变桨装置的结构示意图。
图7为变桨装置的内部结构示意图。
图8为变桨装置的内部结构示意图。
图9为变桨装置的内部结构示意图。
图10为叶片构件的局部配合图。
图11为叶片构件与收展控制构件的配合图。
图12为叶片构件与收展控制构件的配合图。
图13为收展控制构件的局部结构示意图。
图14为收展控制构件的内部结构示意图。
图15为收展传动构件与收展控制构件的配合图。
图16为收展传动构件的内部结构示意图。
图17为偏转控制构件与叶片构件的配合图。
图18为偏转控制构件的结构示意图。
图19为偏转控制构件与收展控制构件的配合图。
图20为发电转轴与叶片构件的连接图。
图21为动力源的安装图。
图22为减速电机与收展传动构件的配合图。
图23为偏转驱动设备的内部结构示意图。
图24为偏转驱动设备的局部结构示意图。
图25为偏转驱动设备的局部结构示意图。
图26为偏转驱动设备的局部结构示意图。
图27为减速电机与偏转驱动设备的配合图。
图28为发电舱的结构示意图。
图29为发电舱的内部结构示意图。
图30发电舱与偏转驱动设备的连接图。
图31为增速器的内部结构示意图。
图32为增速器的局部结构示意图。
图33为减速器与驱动设备的连接图。
具体实施方式
风力发电机的多重变桨发电方法，其步骤在于：
（一）捕捉风能阶段；
S1：当处于刮风环境下，控制器将风向计300的风向信号传递至偏航装置，偏航装置驱动发电舱400转动并且使变桨装置100顺应风向，变桨装置100对风能进行捕捉并且转化成自身的转动势能；
所述的变桨装置100包括可变形的叶片构件110、用于驱动叶片构件110变形的收展控制构件120、用于接受动力源200动力并且传递至收展控制构件120上的收展传动构件130、用于驱动叶片构件110与风向产生任意角度偏转的偏转控制构件140以及用于将叶片构件110转动势能传递至发电舱400的转子轴心150，叶片构件110设置成可相互切换的折叠状态、半折叠状态以及展开状态，收展控制构件120用于驱动叶片构件110在折叠状态、半折叠状态以及展开状态之间相互切换；
所述的叶片构件110包括两端开口并且轴向水平布置的外筒体111，外筒体111一端开口处设置有与其可拆卸连接配合的前盖板一112a、另一端开口处设置有与其可拆卸连接配合的后盖板一112b，外筒体111的外圆面上开设有与其径向垂直的安装平面，安装平面设置有三个并且沿外筒体111所在圆周方向阵列布置，安装平面上转动设置有沿外筒体111径向向外布置的铰接轴113，铰接轴113一端自由悬置、另一端向外筒体111内延伸并且该端为驱动端，铰接轴113上套设有矩形叶片一114并且叶片一114沿宽度方向的一边与铰接轴113键连接配合，铰接轴113上还套设有矩形叶片二115并且矩形叶片二115沿宽度方向的一边与铰接轴113转动连接配合，叶片一114与叶片二115相匹配并且共同构成了捕捉风能/雨水重力势能的桨叶；
所述叶片二115靠近外筒体111一端固定设置有空心轴116，空心轴116同轴套设于铰接轴113的外部并且两者构成转动连接配合；
所述收展控制构件120同轴套设于铰接轴113的外部并且位于外筒体111与桨叶之间，收展控制构件120包括同轴套设于铰接轴113上并且开口朝向外筒体111布置的安装筒体121，安装筒体121的外部设置有稳固架161，稳固架161一端与安装筒体121同轴转动连接配合、另一端与外筒体111上的安装平面固定连接，安装筒体121的开口处设置有与其可拆卸连接配合的端盖122，端盖122与铰接轴113转动连接配合，空心轴116延伸至安装筒体121的内部并且两者之间构成转动连接配合，所述端盖122上转动设置有与铰接轴113同轴键连接配合的正向锥齿轮123，安装筒体121的底部转动设置有与空心轴116同轴键连接配合的反向锥齿轮124，正向锥齿轮123与反向锥齿轮124之间间距布置并且两者之间设置有传动锥齿轮125，传动锥齿轮125与正向锥齿轮123、反向锥齿轮124均啮合并且用于将正向锥齿轮123的动力传递至反向锥齿轮124，传动锥齿轮125转动设置于安装筒体121的内壁上并且其轴向平行于安装筒体121的径向，传动锥齿轮125设置有两个并且沿安装筒体121的轴向对称布置；
收展控制构件120与叶片构件110在工作过程中，当收展传动机构130将动力源200的动力传递至铰接轴113的驱动端，铰接轴113将带动正向锥齿轮123、叶片一114正向转动，传动锥齿轮125将正向锥齿轮123的动力传递至反向锥齿轮124并且带动反向锥齿轮124的反向转动，反向锥齿轮124将带动空心轴116同步转动，此时，叶片一114与叶片二115将同步反向转动切换至折叠状态/半折叠状态/展开状态，当需要对风能进行捕捉时，叶片一114与叶片二115切换至折叠状态；
S2：偏转控制构件140接受动力源200的动力并且对桨叶的迎角进行调节；
所述的偏转控制构件140包括同轴设置于外筒体111内的主动齿轮二142，主动主轮二202与后盖板一112b转动连接配合，后盖板一112b上同轴转动设置有呈中空布置的控制轴141，控制轴141的驱动端向外延伸并且该端连接与动力源200连接、输出端延伸至外筒体111的内部并且与主动齿轮二142键连接配合，端盖122上设置有与安装筒体121同轴布置的连接套筒144，连接套筒144延伸至外筒体111的内部并且连接套筒144与外筒体111构成转动连接配合，连接套筒144的延伸端同轴固定设置有从动齿轮二143，主动齿轮二142与从动齿轮二143相啮合；
偏转控制构件140在工作过程中，动力源200驱动控制轴141进行转动，控制轴141将带动主动齿轮二142同步转动，主动齿轮二142将带动从动齿轮二143进行转动，从动齿轮二143将带动连接套筒144同步转动，连接套筒144将带动端盖122、安装筒体121同步转动，从而对叶片构件110的整体偏角进行调整，实现对桨叶迎角的自由调节，在风力较小的环境下发电，使桨叶的迎角增大，增大风力对桨叶的冲击；在风力较大的环境下发电，使桨叶的迎角减小，减小风力对桨叶的冲击；自然风对桨叶进行冲击并且使叶片构件110整体转动，风能转化为叶片构件110的转动势能；
（二）捕捉雨水势能阶段；
S3：在S1-S2的过程中，当发电环境转变为降雨无风时，变桨装置100自动变形为开口向上的V结构并且对雨水的重力势能进行捕捉，雨水的重力势能转化为变桨装置100的转动势能；
捕捉雨水势能的过程中，当需要对雨水势能进行捕捉，收展传动机构130将动力源200的动力传递至铰接轴113的驱动端，铰接轴113将带动正向锥齿轮123、叶片一114正向转动，传动锥齿轮125将正向锥齿轮123的动力传递至反向锥齿轮124并且带动反向锥齿轮124的反向转动，反向锥齿轮124将带动空心轴116同步转动，此时，叶片一114与叶片二115将同步反向转动切换至折叠状态/半折叠状态/展开状态，当需要对风能进行捕捉时，叶片一114与叶片二115切换至折叠状态；叶片一114与叶片二115切换至半折叠状态，雨水流落至开口向上的桨叶内，在雨水重力势能的作用下，桨叶将发生转动，使叶片构件110整体发生转动，雨水的重力势能转化为叶片构件110的转动势能；
（三）转动发电阶段；
S4：叶片构件110将转动势能由转子轴心150输出至发电舱400内，增速器410对转子轴心150的转速进行提升并且驱动发电机404进行运转发电；
所述的发电舱400包括水平布置的筒形机舱罩，机舱罩包括上下对称布置并且可拆卸连接配合的上舱罩401与下舱罩402，转子轴心150的驱动端与后盖板一112b同轴固定连接，转子轴心150呈中空布置并且套设于控制轴141外部，转子轴心150与控制轴141转动连接配合，转子轴心150的中部位置与机舱罩的一端同轴转动连接配合并且转子轴心150的输出端延伸至机舱罩的内部，风向计300与机舱罩的另一端固定连接，机舱罩内设置有发电机404以及增速器410，增速器410设置于转子轴心150输出端与发电机404之间并且用于提升转子轴心150的输出转速；
所述的增速器410为行星齿轮增速器，增速器410包括同轴设置于机舱罩内的安装盘411以及与安装盘411构成柱形闭合空间的保护壳412，安装盘411与保护壳412可拆卸连接配合，安装盘411靠近转子轴心150一端面同轴固定设置有内齿圈413、同轴转动设置有太阳齿轮414，所述内齿圈413与太阳齿轮414之间设置有行星齿轮416并且行星齿轮416与内齿圈413与太阳齿轮414相啮合，太阳齿轮416设置有三个并且沿内齿圈413所在圆周方向阵列布置，内齿圈413靠近转子轴心150一端设置有用于连接三者的行星架417，转子轴心150由保护壳412延伸至其内部并且与行星架417键连接配合，转子轴心150与保护壳412转动连接配合，太阳齿轮414同轴设置有键连接配合的传动轴415，传动轴415背离转子轴心150向外延伸并且与发电机404的转子同轴固定连接，传动轴415与安装盘411转动连接配合；
发电机404在工作过程中，叶片构件110将带动转子轴心150同步转动，转子轴心150将带动行星架417同步转动，行星架417将带动行星齿轮416自转并且绕着太阳齿轮414公转，行星齿轮416将带动太阳齿轮414高速转动，传动轴415将太阳齿轮414的动力传递至发电机404的转子，发电机404将变桨装置100的转动势能转化成电能，完成将风能/雨水的重力势能转化为电能的过程；
（四）捕捉太阳能阶段；
S5：在S1-S2的过程中，当发电环境转变为晴朗无风时，变桨装置100自动变形展开并且对太阳能进行捕捉直接发电；
所述折叠状态下叶片一114与叶片二115相互背离一端面设置有太阳能电池板117；
捕捉太阳能发电过程中，收展传动机构130将动力源200的动力传递至铰接轴113的驱动端，铰接轴113将带动正向锥齿轮123、叶片一114正向转动，传动锥齿轮125将正向锥齿轮123的动力传递至反向锥齿轮124并且带动反向锥齿轮124的反向转动，反向锥齿轮124将带动空心轴116同步转动，此时，叶片一114与叶片二115将同步反向转动切换至折叠状态/半折叠状态/展开状态，当需要对风能进行捕捉时，叶片一114与叶片二115切换至折叠状态；叶片一114与叶片二115切换至半折叠状态，雨水流落至开口向上的桨叶内，在雨水重力势能的作用下，桨叶将发生转动，使叶片构件110整体发生转动，雨水的重力势能转化为叶片构件110的转动势能；当需要对太阳能进行捕捉时，叶片一114与叶片二115切换至展开状态，太阳能电池板117对太阳能进行直接捕捉发电；
（五）自我保护阶段；
S6：在S1-S2的过程中，当发电环境转变为飓风环境时，变桨装置100自动变形与风向平行，减小飓风对变桨装置100的冲击力，变桨装置100形成自我保护状态；
桨叶自我保护的过程中，动力源200驱动控制轴141进行转动，控制轴141将带动主动齿轮二142同步转动，主动齿轮二142将带动从动齿轮二143进行转动，从动齿轮二143将带动连接套筒144同步转动，连接套筒144将带动端盖122、安装筒体121同步转动，从而对叶片构件110的整体偏角进行调整，使桨叶与风向相互平行，自然风对桨叶的冲击力可忽略不计。
一种多变桨自然能发电机，其包括用于对自然能进行捕捉并且转化成自身转动势能的变桨装置100、用于对变桨装置100变形提供驱动动力的动力源200、用于检测发电环境自然风流向并且将风向信号传递至控制器的风向计300、用于接受变桨装置100的转动势能并且将该转动势能转化成电能的发电舱400以及用于对发电舱400进行架高支撑的塔架500，变桨装置100设置于发电舱400的前端、风向计300设置于发电舱400的后端、塔架500设置于发电舱400与地面之间并且发电舱400转动设置于塔架500的顶部，为了便于使变桨装置100顺应风向，所述塔架500内部设置有驱动发电舱400绕竖直方向旋转的偏航装置并且偏航装置与控制器之间建立有信号连接。
发电过程中，当处于刮风环境下，控制器将风向计300的风向信号传递至偏航装置，偏航装置驱动发电舱400转动并且使变桨装置100顺应风向，变桨装置100对风能进行捕捉并且转化成自身的转动势能，变桨装置100将驱动发电舱400运转发电；当处于降雨无风环境下，变桨装置100自动变形为开口向上的V结构并且对雨水的重力势能进行捕捉，雨水的重力势能转化为变桨装置100的转动势能，变桨装置100将驱动发电舱400运转发电；当处于晴朗无风环境下，变桨装置100自动变形展开并且对太阳能进行捕捉直接发电；当处于飓风环境下，变桨装置100自动变形与风向平行，减小飓风对变桨装置100的冲击力，变桨装置100形成自我保护状态。
所述的变桨装置100包括可变形的叶片构件110、用于驱动叶片构件110变形的收展控制构件120、用于接受动力源200动力并且传递至收展控制构件120上的收展传动构件130、用于驱动叶片构件110与风向产生任意角度偏转的偏转控制构件140以及用于将叶片构件110转动势能传递至发电舱400的转子轴心150，叶片构件110设置成可相互切换的折叠状态、半折叠状态以及展开状态，收展控制构件120用于驱动叶片构件110在折叠状态、半折叠状态以及展开状态之间相互切换。
所述的叶片构件110包括两端开口并且轴向水平布置的外筒体111，外筒体111一端开口处设置有与其可拆卸连接配合的前盖板一112a、另一端开口处设置有与其可拆卸连接配合的后盖板一112b，外筒体111的外圆面上开设有与其径向垂直的安装平面，安装平面设置有三个并且沿外筒体111所在圆周方向阵列布置，安装平面上转动设置有沿外筒体111径向向外布置的铰接轴113，铰接轴113一端自由悬置、另一端向外筒体111内延伸并且该端为驱动端，铰接轴113上套设有矩形叶片一114并且叶片一114沿宽度方向的一边与铰接轴113键连接配合，铰接轴113上还套设有矩形叶片二115并且矩形叶片二115沿宽度方向的一边与铰接轴113转动连接配合，叶片一114与叶片二115相匹配并且共同构成了捕捉风能/雨水重力势能的桨叶，当叶片一114与叶片二115之间的夹角为零度时，叶片构件110为折叠状态，当叶片一114与叶片二115之间的夹角为一百八十度时，叶片构件110为展开状态，当叶片一114与叶片二115之间的夹角介于零度与一百八十度之间时，叶片构件110为半折叠状态，为了能够对太阳能进行捕捉，所述折叠状态下叶片一114与叶片二115相互背离一端面设置有太阳能电池板117。
为了能够调节叶片一114与叶片二115之间的收展，所述叶片二115靠近外筒体111一端固定设置有空心轴116，空心轴116同轴套设于铰接轴113的外部并且两者构成转动连接配合，通过驱动空心轴116与铰接轴113反向转动，实现对叶片一114与叶片二115之间铰接的调节。
为了能够驱动空心轴116与铰接轴113反向转动，所述收展控制构件120同轴套设于铰接轴113的外部并且位于外筒体111与桨叶之间，收展控制构件120包括同轴套设于铰接轴113上并且开口朝向外筒体111布置的安装筒体121，安装筒体121的外部设置有稳固架161，稳固架161一端与安装筒体121同轴转动连接配合、另一端与外筒体111上的安装平面固定连接，安装筒体121的开口处设置有与其可拆卸连接配合的端盖122，端盖122与铰接轴113转动连接配合，空心轴116延伸至安装筒体121的内部并且两者之间构成转动连接配合，所述端盖122上转动设置有与铰接轴113同轴键连接配合的正向锥齿轮123，安装筒体121的底部转动设置有与空心轴116同轴键连接配合的反向锥齿轮124，正向锥齿轮123与反向锥齿轮124之间间距布置并且两者之间设置有传动锥齿轮125，传动锥齿轮125与正向锥齿轮123、反向锥齿轮124均啮合并且用于将正向锥齿轮123的动力传递至反向锥齿轮124。
具体的，传动锥齿轮125转动设置于安装筒体121的内壁上并且其轴向平行于安装筒体121的径向，传动锥齿轮125设置有两个并且沿安装筒体121的轴向对称布置，为了便于用户对叶片一114与叶片二115之间角度的调节，需要保证铰接轴113与空心轴116同步反向转动，因此，所述正向锥齿轮123与反向锥齿轮124尺寸一致。
收展控制构件120与叶片构件110在工作过程的具体表现为，当收展传动机构130将动力源200的动力传递至铰接轴113的驱动端，铰接轴113将带动正向锥齿轮123、叶片一114正向转动，传动锥齿轮125将正向锥齿轮123的动力传递至反向锥齿轮124并且带动反向锥齿轮124的反向转动，反向锥齿轮124将带动空心轴116同步转动，此时，叶片一114与叶片二115将同步反向转动切换至折叠状态/半折叠状态/展开状态，当需要对风能进行捕捉时，叶片一114与叶片二115切换至折叠状态；当需要对太阳能进行捕捉时，叶片一114与叶片二115切换至展开状态；当需要对雨水势能进行捕捉，叶片一114与叶片二115切换至半折叠状态。
所述的收展传动机构130包括同轴设置于外筒体111内并且两端开口布置的内筒体131，内筒体131的一端开口处设置有与其可拆卸连接配合的前盖板二132a并且前盖板二132a与前盖板一112a转动连接配合、另一端开口处设置有与其可拆卸连接配合的后盖板二132b并且后盖板二132b与后盖板一112b转动连接配合，内筒体131内同轴设置有主动齿轮一133并且主动齿轮一133与前盖板二132a转动连接配合，主动齿轮一133与动力源200连接，为了能够将主动齿轮一133的动力传递至铰接轴113，所述铰接轴113的驱动端延伸至内筒体131的内部，铰接轴113与内筒体131转动连接配合，铰接轴113的驱动端同轴固定设置有从动齿轮一134，主动齿轮一133与从动齿轮一134相啮合。
具体的，由于控制轴一133与铰接轴113相互垂直，在动力由控制轴一133传递至铰接轴113的过程中需要换向处理，因此，所述主动齿轮一133与从动齿轮一134均为锥齿轮。
收展传动机构130在工作过程中的具体表现为，动力源200将驱动主动齿轮一133转动，主动齿轮一133将带动从动齿轮一134转动，从动齿轮一134将带动铰接轴113进行转动，实现对收展控制构件120提供动力。
为了对变桨装置100进行保护，所述收展控制构件120的外部设置有与其匹配的机壳一162、机壳二163以及机壳三164，机壳一162、机壳二163以及机壳三164相互配合构成闭合空间并且用于对收展控制构件120以及收展传动机构130进行防护，采取本方案的意义在于，结构巧妙、避免户外天气对变桨装置100造成破坏，延长变桨装置100的使用寿命。
在刮风环境时发电亦或是在飓风天气时的自我保护，首先需要调节叶片构件110的变形状态，而后由偏转控制构件140对桨叶的迎角进行调整，本方案，通过驱动安装筒体121的自转，实现对叶片构件110整体的偏角进行调整，为此，所述的偏转控制构件140包括同轴设置于外筒体111内的主动齿轮二142，主动主轮二202与后盖板一112b转动连接配合，后盖板一112b上同轴转动设置有呈中空布置的控制轴141，控制轴141的驱动端向外延伸并且该端连接与动力源200连接、输出端延伸至外筒体111的内部并且与主动齿轮二142键连接配合，端盖122上设置有与安装筒体121同轴布置的连接套筒144，连接套筒144延伸至外筒体111的内部并且连接套筒144与外筒体111构成转动连接配合，连接套筒144的延伸端同轴固定设置有从动齿轮二143，主动齿轮二142与从动齿轮二143相啮合。
具体的，由于控制轴141的轴向与连接套筒144的轴向相互垂直，为了便于控制轴141的动力能够顺利传递至连接套筒144上，所述主动齿轮二142与从动齿轮二143均为锥齿轮。
在通过驱动安装筒体121转动实现对叶片构件110整体偏角进行调整时，安装筒体121将带动传动锥齿轮125绕着安装筒体121的轴线公转，传动齿轮125将带动正向锥齿轮123与反向锥齿轮124反向转动，进而使预先调整完毕的叶片构件110的状态发生改变，因此，在动力源200驱动偏转控制构件140工作过程中，动力源200同时需要驱动收展控制构件120进行工作，以此维持叶片构件110的当前状态，为此，所述动力源200上设置有调控器，当偏转控制构件140调整桨叶迎角的过程中，动力源200将动力传递至收展传动机构130，收展控制构件120接受收展传动机构130的动力并且驱使叶片构件110进行偏转补偿，使叶片构件110维持当下状态。
偏转控制构件140在工作过程中的具体表现为，动力源200驱动控制轴141进行转动，控制轴141将带动主动齿轮二142同步转动，主动齿轮二142将带动从动齿轮二143进行转动，从动齿轮二143将带动连接套筒144同步转动，连接套筒144将带动端盖122、安装筒体121同步转动，从而对叶片构件110的整体偏角进行调整，实现对桨叶迎角的自由调节，在风力较小的环境下发电，使桨叶的迎角增大，增大风力对桨叶的冲击；在风力较大的环境下发电，使桨叶的迎角减小，减小风力对桨叶的冲击；在飓风环境下的自我保护，使桨叶与风向平行，风力对桨叶的冲击可忽略不计。
为了能够接受变桨装置100的转动势能并且把该转动势能转化为电能，所述的发电舱400包括水平布置的筒形机舱罩，机舱罩包括上下对称布置并且可拆卸连接配合的上舱罩401与下舱罩402，转子轴心150的驱动端与后盖板一112b同轴固定连接，转子轴心150呈中空布置并且套设于控制轴141外部，转子轴心150与控制轴141转动连接配合，转子轴心150的中部位置与机舱罩的一端同轴转动连接配合并且转子轴心150的输出端延伸至机舱罩的内部，风向计300与机舱罩的另一端固定连接，机舱罩内设置有发电机404以及增速器410，增速器410设置于转子轴心150输出端与发电机404之间并且用于提升转子轴心150的输出转速。
具体的，所述的增速器410为行星齿轮增速器，增速器410包括同轴设置于机舱罩内的安装盘411以及与安装盘411构成柱形闭合空间的保护壳412，安装盘411与保护壳412可拆卸连接配合，安装盘411靠近转子轴心150一端面同轴固定设置有内齿圈413、同轴转动设置有太阳齿轮414，所述内齿圈413与太阳齿轮414之间设置有行星齿轮416并且行星齿轮416与内齿圈413与太阳齿轮414相啮合，太阳齿轮416设置有三个并且沿内齿圈413所在圆周方向阵列布置，内齿圈413靠近转子轴心150一端设置有用于连接三者的行星架417，转子轴心150由保护壳412延伸至其内部并且与行星架417键连接配合，转子轴心150与保护壳412转动连接配合，太阳齿轮414同轴设置有键连接配合的传动轴415，传动轴415背离转子轴心150向外延伸并且与发电机404的转子同轴固定连接，传动轴415与安装盘411转动连接配合。
更为具体的，为了对增速器410进行固定，所述保护壳412与机舱罩内壁之间设置有用于连接两者的环形固定架403，为了对发电机404进行固定，所述发电机404的定子与安装盘411固定连接。
发电机404在工作过程中的具体表现为，叶片构件110将带动转子轴心150同步转动，转子轴心150将带动行星架417同步转动，行星架417将带动行星齿轮416自转并且绕着太阳齿轮414公转，行星齿轮416将带动太阳齿轮414高速转动，传动轴415将太阳齿轮414的动力传递至发电机404的转子，发电机404将变桨装置100的转动势能转化成电能，完成将风能/雨水的重力势能转化为电能的过程。
动力源200不仅需要对收展传动机构130进行输送动力，还需要对偏转控制构件140进行输送动力，因此，所述的动力源200包括用于对收展传动机构130输送动力的减速电机210、用于对偏转控制构件140进行输送动力的驱动设备220，调控器与减速电机210以及驱动设备220均建立有信号连接，减速电机210位于机壳三164内并且与前盖板一112a固定连接，所述主动齿轮一133同轴固定套设于减速电机210的输出轴上，减速电机210启动直接带动主动齿轮一133进行转动，从而将动力传递至收展控制构件120。
所述的驱动设备220设置于机舱罩内并且远离转子轴心150布置，控制轴141向外延伸依次经过转子轴心150、发电机404的转子与驱动设备220连接，分析可知，在发电过程，转子轴心150与控制轴141将同步转动，当需要调整桨叶的迎角时，需要由驱动设备220驱动控制轴141相对于转子轴心150进行转动，为此，所述机舱罩内还设置有减速器420，减速器420位于发电机404转子与驱动设备220之间并且用于连接两者，减速器420与增速器410结构、大小完全相同，并且减速器420的驱动端为增速器410的输出端、减速器420的输出端为增速器410的驱动端，减速器420的驱动端与发电机404的转子同轴固定连接、减速器420的输出端与驱动设备220固定连接。
具体的，所述的驱动设备220包括开口朝向减速器420并且与其同轴布置的安装筒221，安装筒221的开口处设置有与其可拆卸连接配合的圆形筒盖222，安装筒221内设置有偏转电机223并且偏转电机223与筒盖222的偏心处固定连接，偏转电机223的输出轴延伸至筒盖222的外部并且该端同轴固定套设有主动齿轮三226，为了将主动齿轮三226的动力传递至控制轴141，所述筒盖222背离安装筒221一端面同轴设置有圆形密封罩225，密封罩225与减速器420的输出端同轴固定连接，控制轴141的驱动端延伸至密封罩225内并且两者转动连接配合，控制轴141的驱动端同轴固定套设有从动齿轮三228，所述密封罩225内设置有平行于控制轴141轴向的过渡齿轮一227a与过渡齿轮二227b，过渡齿轮一227a与过渡齿轮二227b同轴固定连接，并且过渡齿轮一227a与主动齿轮三226相啮合、过渡齿轮二227b与从动齿轮三228相啮合。
更为具体的，增速器410提升转子轴心150的转速并且传递至发电机404的转子，减速器410降低发电机404转子的转速并且传递至密封罩225上，发电过程中，驱动设备220整体将随着转子轴心150的转速（控制轴141的转速）同步转动，为了保证驱动设备220转动的平稳性，所述安装筒221内设置有配重块224，配重块224固定安装于筒盖222的偏心位置并且用于平衡偏转电机223的转矩。
更为具体的，为了对偏转电机223以及减速电机410进行供电，所述安装筒221的底部设置有过控滑环一229a，所述筒盖222的中部位置设置有安装架229b，安装架229b上安装有过控滑环二229c，过控滑环一229a的供电端与外部电源连接、输出端与偏转电机223连接，过控滑环二229b的供电端与过控滑环一229a的输出端连接、输出端由中空的控制轴141内部穿过与减速电机410连接。
驱动设备220在工作过程中的具体表现为，发电过程中，驱动设备220将绕着控制轴141的轴线并且与其同步转动，当需要对桨叶的迎角进行调节时，偏转电机223启动并且驱动主动齿轮三226转动，主动齿轮三226将带动过渡齿轮一227a转动，过渡齿轮一227a将带动过渡齿轮二227b转动，过渡齿轮二227b将带动从动齿轮三228转动，从动齿轮三228将带动控制轴141相对于转子轴心150进行转动，驱动设备220实现将动力传递至偏转控制构件140，偏转控制构件140对桨叶的迎角进行调整。

Claims (7)

1.风力发电机的多重变桨发电方法，其步骤在于：
（一）捕捉风能阶段；
S1：当处于刮风环境下，控制器将风向计的风向信号传递至偏航装置，偏航装置驱动发电舱转动并且使变桨装置顺应风向，变桨装置对风能进行捕捉并且转化成自身的转动势能；
所述的变桨装置包括可变形的叶片构件、用于驱动叶片构件变形的收展控制构件、用于接受动力源动力并且传递至收展控制构件上的收展传动构件、用于驱动叶片构件与风向产生任意角度偏转的偏转控制构件以及用于将叶片构件转动势能传递至发电舱的转子轴心，叶片构件设置成可相互切换的折叠状态、半折叠状态以及展开状态，收展控制构件用于驱动叶片构件在折叠状态、半折叠状态以及展开状态之间相互切换；
所述的叶片构件包括两端开口并且轴向水平布置的外筒体，外筒体一端开口处设置有与其可拆卸连接配合的前盖板一、另一端开口处设置有与其可拆卸连接配合的后盖板一，外筒体的外圆面上开设有与其径向垂直的安装平面，安装平面设置有三个并且沿外筒体所在圆周方向阵列布置，安装平面上转动设置有沿外筒体径向向外布置的铰接轴，铰接轴一端自由悬置、另一端向外筒体内延伸并且该端为驱动端，铰接轴上套设有矩形叶片一并且叶片一沿宽度方向的一边与铰接轴键连接配合，铰接轴上还套设有矩形叶片二并且矩形叶片二沿宽度方向的一边与铰接轴转动连接配合，叶片一与叶片二相匹配并且共同构成了捕捉风能/雨水重力势能的桨叶；
所述叶片二靠近外筒体一端固定设置有空心轴，空心轴同轴套设于铰接轴的外部并且两者构成转动连接配合；
所述收展控制构件同轴套设于铰接轴的外部并且位于外筒体与桨叶之间，收展控制构件包括同轴套设于铰接轴上并且开口朝向外筒体布置的安装筒体，安装筒体的外部设置有稳固架，稳固架一端与安装筒体同轴转动连接配合、另一端与外筒体上的安装平面固定连接，安装筒体的开口处设置有与其可拆卸连接配合的端盖，端盖与铰接轴转动连接配合，空心轴延伸至安装筒体的内部并且两者之间构成转动连接配合，所述端盖上转动设置有与铰接轴同轴键连接配合的正向锥齿轮，安装筒体的底部转动设置有与空心轴同轴键连接配合的反向锥齿轮，正向锥齿轮与反向锥齿轮之间间距布置并且两者之间设置有传动锥齿轮，传动锥齿轮与正向锥齿轮、反向锥齿轮均啮合并且用于将正向锥齿轮的动力传递至反向锥齿轮，传动锥齿轮转动设置于安装筒体的内壁上并且其轴向平行于安装筒体的径向，传动锥齿轮设置有两个并且沿安装筒体的轴向对称布置；
收展控制构件与叶片构件在工作过程中，当收展传动机构将动力源的动力传递至铰接轴的驱动端，铰接轴将带动正向锥齿轮、叶片一正向转动，传动锥齿轮将正向锥齿轮的动力传递至反向锥齿轮并且带动反向锥齿轮的反向转动，反向锥齿轮将带动空心轴同步转动，此时，叶片一与叶片二将同步反向转动切换至折叠状态/半折叠状态/展开状态，当需要对风能进行捕捉时，叶片一与叶片二切换至折叠状态；
S2：偏转控制构件接受动力源的动力并且对桨叶的迎角进行调节；
所述的偏转控制构件包括同轴设置于外筒体内的主动齿轮二，主动主轮二与后盖板一转动连接配合，后盖板一上同轴转动设置有呈中空布置的控制轴，控制轴的驱动端向外延伸并且控制轴的驱动端与动力源连接、输出端延伸至外筒体的内部并且与主动齿轮二键连接配合，端盖上设置有与安装筒体同轴布置的连接套筒，连接套筒延伸至外筒体的内部并且连接套筒与外筒体构成转动连接配合，连接套筒的延伸端同轴固定设置有从动齿轮二，主动齿轮二与从动齿轮二相啮合；
偏转控制构件在工作过程中，动力源驱动控制轴进行转动，控制轴将带动主动齿轮二同步转动，主动齿轮二将带动从动齿轮二进行转动，从动齿轮二将带动连接套筒同步转动，连接套筒将带动端盖、安装筒体同步转动，从而对叶片构件的整体偏角进行调整，实现对桨叶迎角的自由调节，在风力较小的环境下发电，使桨叶的迎角增大，增大风力对桨叶的冲击；在风力较大的环境下发电，使桨叶的迎角减小，减小风力对桨叶的冲击；自然风对桨叶进行冲击并且使叶片构件整体转动，风能转化为叶片构件的转动势能；
（二）捕捉雨水势能阶段；
S3：在S1-S2的过程中，当发电环境转变为降雨无风时，变桨装置自动变形为开口向上的V结构并且对雨水的重力势能进行捕捉，雨水的重力势能转化为变桨装置的转动势能；
捕捉雨水势能的过程中，当需要对雨水势能进行捕捉，收展传动机构将动力源的动力传递至铰接轴的驱动端，铰接轴将带动正向锥齿轮、叶片一正向转动，传动锥齿轮将正向锥齿轮的动力传递至反向锥齿轮并且带动反向锥齿轮的反向转动，反向锥齿轮将带动空心轴同步转动，此时，叶片一与叶片二切换至半折叠状态，雨水流落至开口向上的桨叶内，在雨水重力势能的作用下，桨叶将发生转动，使叶片构件整体发生转动，雨水的重力势能转化为叶片构件的转动势能；
（三）转动发电阶段；
S4：叶片构件将转动势能由转子轴心输出至发电舱内，增速器对转子轴心的转速进行提升并且驱动发电机进行运转发电；
所述的发电舱包括水平布置的筒形机舱罩，机舱罩包括上下对称布置并且可拆卸连接配合的上舱罩与下舱罩，转子轴心的驱动端与后盖板一同轴固定连接，转子轴心呈中空布置并且套设于控制轴外部，转子轴心与控制轴转动连接配合，转子轴心的中部位置与机舱罩的一端同轴转动连接配合并且转子轴心的输出端延伸至机舱罩的内部，风向计与机舱罩的另一端固定连接，机舱罩内设置有发电机以及增速器，增速器设置于转子轴心输出端与发电机之间并且用于提升转子轴心的输出转速；
所述的增速器为行星齿轮增速器，增速器包括同轴设置于机舱罩内的安装盘以及与安装盘构成柱形闭合空间的保护壳，安装盘与保护壳可拆卸连接配合，安装盘靠近转子轴心一端面同轴固定设置有内齿圈、同轴转动设置有太阳齿轮，所述内齿圈与太阳齿轮之间设置有行星齿轮并且行星齿轮分别与内齿圈与太阳齿轮相啮合，太阳齿轮设置有三个并且沿内齿圈所在圆周方向阵列布置，内齿圈靠近转子轴心一端设置有用于连接三者的行星架，转子轴心由保护壳延伸至其内部并且与行星架键连接配合，转子轴心与保护壳转动连接配合，太阳齿轮同轴设置有键连接配合的传动轴，传动轴背离转子轴心向外延伸并且与发电机的转子同轴固定连接，传动轴与安装盘转动连接配合；
发电机在工作过程中，叶片构件将带动转子轴心同步转动，转子轴心将带动行星架同步转动，行星架将带动行星齿轮自转并且绕着太阳齿轮公转，行星齿轮将带动太阳齿轮高速转动，传动轴将太阳齿轮的动力传递至发电机的转子，发电机将变桨装置的转动势能转化成电能，完成将风能/雨水的重力势能转化为电能的过程；
（四）捕捉太阳能阶段；
S5：在S1-S2的过程中，当发电环境转变为晴朗无风时，变桨装置自动变形展开并且对太阳能进行捕捉直接发电；
所述折叠状态下叶片一与叶片二相互背离一端面设置有太阳能电池板；
捕捉太阳能发电过程中，收展传动机构将动力源的动力传递至铰接轴的驱动端，铰接轴将带动正向锥齿轮、叶片一正向转动，传动锥齿轮将正向锥齿轮的动力传递至反向锥齿轮并且带动反向锥齿轮的反向转动，反向锥齿轮将带动空心轴同步转动，此时，当需要对太阳能进行捕捉时，叶片一与叶片二切换至展开状态，太阳能电池板对太阳能进行直接捕捉发电；
（五）自我保护阶段；
S6：在S1-S2的过程中，当发电环境转变为飓风环境时，变桨装置自动变形与风向平行，减小飓风对变桨装置的冲击力，变桨装置形成自我保护状态；
桨叶自我保护的过程中，动力源驱动控制轴进行转动，控制轴将带动主动齿轮二同步转动，主动齿轮二将带动从动齿轮二进行转动，从动齿轮二将带动连接套筒同步转动，连接套筒将带动端盖、安装筒体同步转动，从而对叶片构件的整体偏角进行调整，使桨叶与风向相互平行，自然风对桨叶的冲击力可忽略不计。
2.根据权利要求1所述的风力发电机的多重变桨发电方法，收展传动机构包括同轴设置于外筒体内并且两端开口布置的内筒体，内筒体的一端开口处设置有与其可拆卸连接配合的前盖板二并且前盖板二与前盖板一转动连接配合、另一端开口处设置有与其可拆卸连接配合的后盖板二并且后盖板二与后盖板一转动连接配合，内筒体内同轴设置有主动齿轮一并且主动齿轮一与前盖板二转动连接配合，主动齿轮一与动力源连接，所述铰接轴的驱动端延伸至内筒体的内部，铰接轴与内筒体转动连接配合，铰接轴的驱动端同轴固定设置有从动齿轮一，主动齿轮一与从动齿轮一相啮合，所述主动齿轮一与从动齿轮一均为锥齿轮。
3.根据权利要求2所述的风力发电机的多重变桨发电方法，所述收展控制构件的外部设置有与其匹配的机壳一、机壳二以及机壳三，机壳一、机壳二以及机壳三相互配合构成闭合空间并且用于对收展控制构件以及收展传动机构进行防护。
4.根据权利要求2所述的风力发电机的多重变桨发电方法，所述的动力源包括用于对收展传动机构输送动力的减速电机、用于对偏转控制构件进行输送动力的驱动设备，调控器与减速电机以及驱动设备均建立有信号连接，减速电机位于机壳三内并且与前盖板一固定连接，所述主动齿轮一同轴固定套设于减速电机的输出轴上。
5.根据权利要求4所述的风力发电机的多重变桨发电方法，所述的驱动设备设置于机舱罩内并且远离转子轴心布置，控制轴向外延伸依次经过转子轴心、发电机的转子与驱动设备连接，所述机舱罩内还设置有减速器，减速器位于发电机转子与驱动设备之间并且用于连接两者，减速器与增速器结构、大小完全相同，并且减速器的驱动端为增速器的输出端、减速器的输出端为增速器的驱动端，减速器的驱动端与发电机的转子同轴固定连接、减速器的输出端与驱动设备固定连接。
6.根据权利要求5所述的风力发电机的多重变桨发电方法，所述的驱动设备包括开口朝向减速器并且与其同轴布置的安装筒，安装筒的开口处设置有与其可拆卸连接配合的圆形筒盖，安装筒内设置有偏转电机并且偏转电机与筒盖的偏心处固定连接，偏转电机的输出轴延伸至筒盖的外部并且该端同轴固定套设有主动齿轮三，所述筒盖背离安装筒一端面同轴设置有圆形密封罩，密封罩与减速器的输出端同轴固定连接，控制轴的驱动端延伸至密封罩内并且两者转动连接配合，控制轴的驱动端同轴固定套设有从动齿轮三，所述密封罩内设置有平行于控制轴轴向的过渡齿轮一与过渡齿轮二，过渡齿轮一与过渡齿轮二同轴固定连接，并且过渡齿轮一与主动齿轮三相啮合、过渡齿轮二与从动齿轮三相啮合；
所述安装筒内设置有配重块，配重块固定安装于筒盖的偏心位置并且用于平衡偏转电机的转矩。
7.根据权利要求6所述的风力发电机的多重变桨发电方法，所述安装筒的底部设置有过控滑环一，所述筒盖的中部位置设置有安装架，安装架上安装有过控滑环二，过控滑环一的供电端与外部电源连接、输出端与偏转电机连接，过控滑环二的供电端与过控滑环一的输出端连接、输出端从中空的控制轴内部穿过与减速电机连接。
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