CN113279913B - 一种自驱动框风力发电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自驱动框风力发电机，自驱动框包括若干叶片框、安装在叶片框中的若干叶片，控制叶片框和叶片迎风角度的驱动控制装置，驱动控制装置根据风向调整叶片框和叶片框中叶片向风角度，所有叶片框内的叶片均产生相同旋向的扭力，所有扭力在驱动轴上产生力矩和，推动驱动轴旋转，带动发电机发电；当风向方式改变时，叶片、风向、驱动轴三者相对位置发生变化，叶片的向风角度跟随发生改变且是一个固定值，每一只叶片都相同，从而获得一个同旋向的扭力矩，实现整体平稳运行。本发明结构灵活，可大可小，适应范围广，叶片自旋力以及偏心设计的叶片框在传递动力的同时产生的自旋力形成叠加，转动轻巧无需外加动力，提高了转化效率。

Description

一种自驱动框风力发电机

技术领域

本发明涉及一种自驱动框风力发电机，属于风力发电设备技术领域。

背景技术

由于能源危机，研究人员始终在寻找更好的利用自然能的方法，比如太阳能、风能、水能等。在风力发电上，现有技术给出了很多技术方案，但是，始终存在风能转化率低的问题，而且，现有的风力发电，实际应用的三叶风力发电机，结构由风轮、增速器、发电机构成，其中控制系统连接风向风速测量仪，根据测量的结果，驱动变浆机构转动叶片。这种风力发电机由于对不同等级的风力有要求，而且三叶垂直风向的安装结构，都导致转化效率并不高，一般需要大量安装，投入大，成本高。

发明内容

针对上述问题，本发明研究了一种自驱动框风力发电机，对不同等级的风力接收范围更宽，自动调整跟随，受力面积大，转化效率高，即可小型化，也可大型化，安装位置更灵活。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种自驱动框风力发电机，所述自驱动框包括若干叶片框、安装在叶片框中的若干叶片，控制叶片框和叶片迎风角度的驱动控制装置，驱动控制装置根据风向调整叶片框和叶片框中叶片向风角度，所有叶片框内的叶片均产生相同旋向的扭力，所有扭力在驱动轴上产生力矩和，推动驱动轴旋转，带动发电机发电；当风向方式改变时，叶片、风向、驱动轴三者相对位置发生变化，叶片的向风角度跟随发生改变，且该改变是一个固定值，每一只叶片都相同，从而获得一个同旋向的扭力矩，实现整体平稳运行。

作为一种具体的结构设计，自驱动框风力发电机包括叶片、叶片框、跑道、驱动轴、驱动控制装置、发电组件、转动支架、安装支架；

所述转动支架通过驱动轴安装在安装支架上，并绕驱动轴旋转；

所述叶片框通过转动支架设置在跑道上，所述跑道安装在安装支架上，叶片安装在叶片框内；

所述驱动轴和发电组件安装在安装支架上，且驱动轴一端连接发电组件；

所述驱动控制装置连接并控制叶片框和叶片，在做功状态下，叶片框在运行的过程中始终与风向垂直，叶片框内的叶片跟随叶片框公转的同时进行自转，以驱动轴为轴线，轴对称的两个叶片框内的叶片相互垂直，并且，在自转中，两个叶片框内叶片的面同时渐变，以始终保持垂直，将风能转换为同一旋向的旋转力矩，由叶片框带动转动支架，并驱动发电组件，将风能转换为电能。

作为实用性设计，所述叶片框设置1～n个，其中1≤n≤10，在每个叶片框内设置1～n个叶片，其中1≤n≤20；当叶片框设置大于1个时，以跑道均布；在叶片框和转动支架之间设置叶片框自转轨道，叶片框自转轨道以叶片框轴为中心安装在转动支架上，叶片框自转轨道的轨道为圆环形，轨道与中心之间设置连接杆，在叶片框底部对应叶片框自转轨道的轨道位置，设置两个转轮。

作为优选，所述叶片框为四方形立式镂空框架，设置四个，均布在跑道上，在每个叶片框内设置3～6个均布的立式叶片，叶片横截面为S形。

作为一种具体设计，所述安装支架固定在地面或安装基础上构成固定支架，跑道为圆环形轨道，驱动轴通过轴承支撑安装在安装支架上并与跑道所构成的平面垂直，且位于跑道的圆环形轨道中心，转动支架中部安装在驱动轴上，架体延伸至跑道上方，下部通过滑车与跑道滚动连接，叶片框安装在转动支架上，转动支架沿着跑道做圆周运动，使叶片框跟随做圆周运动。

作为优选，所述叶片框轴偏心安装在叶片框上，偏心布置的叶片框在风力作用下，得到推力的同时，还得到一个同旋向的绕自身轴旋转的力，以提供自身转动所需要的动力。

作为一种具体设计，所述驱动控制装置包括在安装支架上设置风力风向检测仪，在安装支架上设置套接在驱动轴上的叶片框主动驱动机构，安装在转动支架上的框驱动机构，安装在叶片框内的叶片转动机构；叶片框主动驱动机构连接框驱动机构，根据风力风向检测仪测量的风向，叶片框主动驱动机构动作，带动框驱动机构，框驱动机构带动叶片框转动至与风力垂直的方向；框驱动机构带动叶片框转动的同时，叶片框带动叶片转动机构，使叶片框在沿着跑道进行公转的同时，叶片框内的叶片同时进行自转。

作为一种具体设计，所述叶片框主动驱动机构包括安装在安装支架上的驱动电机，套接在驱动轴上的主动驱动套轴，安装在主动驱动套轴上的链轮或涡轮，驱动电机输出轴上安装链轮，通过链条与主动驱动套轴上的链轮构成传动链，或驱动电机输出轴连接蜗杆，蜗杆与涡轮形成自锁传动；在主动驱动套轴上还设置有主动传动齿轮，主动传动齿轮用于与框驱动机构连接；所述框驱动机构包括框传动杆，框固定轴，与主动传动齿轮啮合的框传动齿轮I，框传动杆一端连接框传动齿轮I，另一端连接框传动齿轮II，框传动齿轮II与安装在框固定轴上框转动齿轮啮合，叶片框固定在框转动齿轮上，框转动齿轮转动时带动叶片框转动；叶片转动机构包括安装在框固定轴上的定齿轮，与定齿轮啮合的动齿轮组，动齿轮组的齿轮轴连接叶片轴，或者由设置在动齿轮组上的曲轴连杆摇臂机构连接各叶片轴。

更进一步的，所述风力风向检测仪测得风力超过保护设置时，各叶片框主动驱动机构驱动框驱动机构，框驱动机构带动叶片框转动至与风向平行。

更进一步的，所述曲轴连杆摇臂机构是指，每个叶片轴连接一个摇臂，所有摇臂安装在一个连杆上，连杆的一端或两端与设置在动齿轮组中的对应的一个或两个齿轮侧面设置的摇杆连接，动齿轮围绕定齿轮旋转，同时带动连杆和摇臂形成转动。

在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：结构灵活，可大可小，适应范围广；叶片自旋力，以及偏心设计的叶片框在传递动力的同时产生的自旋力形成叠加，转动轻巧无需外加动力，提高了转化效率；对不同等级的风力接收范围更宽，自动调整跟随，受力面积大，转化效率高，即可小型化，也可大型化，安装位置更灵活。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1叶片在公转圆周上选8点的受力分析图；

图2是最佳实施例中展示两个叶片框的结构示意图；

图3是最佳实施例中单个叶片框与驱动控制装置的结构示意图；

图4是最佳实施例中曲轴连杆摇臂机构和叶片框等局部结构示意图；

图5是最佳实施例中另一种曲轴连杆摇臂机构和叶片框等局部结构示意图；

图6是叶片框和叶片结构的一种立体示意图。

图中：1、安装支架，2、转动支架，3、驱动控制装置，4、发电组件，5、跑道，6、驱动轴，7、叶片框，8、叶片，9、滑车，10、风力风向检测仪，11、驱动电机，12、主动驱动套轴，13、传动链，14、主动传动齿轮，15、框传动杆，16、框固定轴，17、框转动齿轮，18、叶片轴，19、摇臂，20、连杆，21、动齿轮组，22、摇杆，23、动齿轮，24、定齿轮，25、叶片框自转轨道。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种自驱动框风力发电机，自驱动框包括若干叶片框、安装在叶片框中的若干叶片，控制叶片框和叶片迎风角度的驱动控制装置，驱动控制装置根据风向调整叶片框和叶片框中叶片向风角度，所有叶片框内的叶片均产生相同旋向的扭力，所有扭力在驱动轴上产生力矩和，推动驱动轴旋转，带动发电机发电；当风向方式改变时，叶片、风向、驱动轴三者相对位置发生变化，叶片的向风角度跟随发生改变，且该改变是一个固定值，每一只叶片都相同，从而获得一个同旋向的扭力矩，实现整体平稳运行。

本装置的能量转换原理与工作特点：在风吹向整体风轮时，由于叶片框中叶片向风角度不同，使中心轴两侧受力不同，这种力距差就推动整体风轮运转；驱动控制装置在运行中时时规范每一只叶片运行姿态。就是在叶片、风向、驱动轴三者相对位置发生变化，叶片的向风角度就随着发生变化，并且这种变化是一个固定值，每一只叶片都遵循这一规律。这样可以获得一个恒定的扭力矩，风车平稳运行；这种结构运行的各个叶片在完成一周运行后，均可以获得同一旋向的扭力矩（有一个点为0）。

风从任意一个方向吹来，风力风向检测仪测定风力和风向，在风力属于正常工作范围内时，通过叶片框和叶片的驱动控制装置进行调整，把各叶片框调整到正常工作角度，此时各个叶片也进入工作位置，开始工作。

根据单叶片各个角度受力图，如图1所示，可以得到叶片跟随叶片框公转一周（360°），叶片自转半周（180°），叶片在圆周运动轨迹上各点获得了绕驱动轴同旋向不断变化的动力。

图1中有两个极限点，一个是90度，一个是0度。在0度时，风向与叶片平行，90度时，风向与叶片垂直。而其余点，如45度时，此时叶片受力首先可以分解成一个与叶片平行的力和一个与叶片垂直的力，而与叶片垂直的力，又可以分解为一个与圆切向的力和一个轴向的力。因此，叶片横截面设计为S形状，在受风情况下，得到一个垂直于轴线的推力，同时还得到一个绕轴的旋转力，用以解决自身转动需要的动力。

叶片经过优化设计后，获得一个自旋力，方向为叶片的旋转方向；偏心设计的叶片框支撑轴，在传递动力的同时产生一个自旋力，为叶片框的旋转方向；每只叶片框在风力的作用下产生的同一旋向的扭力矩；风轮在这三个力的作用下，转动轻巧无需外加动力，提高了风轮的转动效率。偏心布置的叶片框在风力的作用下，不但得到了推力，还得到了一个恒定的同旋向的绕自身轴旋转的力。

优选实施例

如图2、3、4所示的自驱动框风力发电机，包括安装支架1、转动支架2、驱动控制装置3、发电组件4、跑道5、驱动轴6、叶片框7、叶片8。

安装支架1固定在地面或安装基础上构成固定支架，跑道5为圆环形轨道，驱动轴6通过轴承支撑安装在安装支架1上并与跑道5所构成的平面垂直，且位于跑道5的圆环形轨道中心，转动支架2中部安装在驱动轴6上，架体延伸至跑道5上方，下部通过滑车9与跑道5滚动连接，叶片框7安装在转动支架2上，转动支架2沿着跑道5做圆周运动，使叶片框7跟随做圆周运动；驱动轴6和发电组件4安装在安装支架1上，且驱动轴6一端连接发电组件4。

驱动控制装置3包括在安装支架1上设置风力风向检测仪10，在安装支架1上设置套接在驱动轴6上的叶片框主动驱动机构，安装在转动支架上的框驱动机构，安装在叶片框内的叶片转动机构；叶片框主动驱动机构连接框驱动机构，根据风力风向检测仪测量的风向，叶片框主动驱动机构动作，带动框驱动机构，框驱动机构带动叶片框转动至与风力垂直的方向；框驱动机构带动叶片框转动的同时，叶片框带动叶片转动机构，使叶片框在沿着跑道进行公转的同时，叶片框内的叶片同时进行自转。

所述风力风向检测仪10测得风力超过保护设置时，各叶片框主动驱动机构驱动框驱动机构，框驱动机构带动叶片框7转动至与风向平行。

叶片框主动驱动机构包括安装在安装支架上的驱动电机11，套接在驱动轴6上的主动驱动套轴12，安装在主动驱动套轴上的链轮，驱动电机输出轴上安装链轮，通过链条与主动驱动套轴上的链轮构成传动链13，在主动驱动套轴12上还设置有主动传动齿轮14，主动传动齿轮14用于与框驱动机构连接。

框驱动机构包括框传动杆15，框固定轴16，与主动传动齿轮14啮合的框传动齿轮I，框传动杆15一端连接框传动齿轮I，另一端连接框传动齿轮II，框传动齿轮II与安装在框固定轴16上的框转动齿轮17啮合，叶片框7固定在框转动齿轮17上，框转动齿轮17转动时带动叶片框7转动。

叶片转动机构包括安装在框固定轴16上的定齿轮，与定齿轮啮合的动齿轮组，动齿轮组的齿轮轴连接叶片轴，或者由设置在动齿轮组上的曲轴连杆摇臂机构连接各叶片轴。

如图4所示的曲轴连杆摇臂机构，每个叶片轴18连接一个摇臂19，所有摇臂19安装在一个连杆20上，连杆20的一端或两端与设置在动齿轮组21中的对应的一个或两个齿轮侧面设置的摇杆22连接，动齿轮23围绕定齿轮24旋转，同时带动连杆20和摇臂19形成转动。

如图5所示，图5中也是曲轴连杆摇臂机构，但是与图4的不同，采用锥形齿轮传动组，这些结构在本发明公开后，本领域技术人员都能想到。

驱动控制装置3连接并控制叶片框7和叶片8，在做功状态下，叶片框7在运行的过程中始终与风向垂直，叶片框内的叶片跟随叶片框公转的同时进行自转，以驱动轴为轴线，轴对称的两个叶片框内的叶片相互垂直，并且，在自转中，两个叶片框内叶片的面同时渐变，以始终保持垂直，将风能转换为同一旋向的旋转力矩，由叶片框带动转动支架，并驱动发电组件，将风能转换为电能。

转动支架2通过驱动轴6安装在安装支架1上，并绕驱动轴6旋转；叶片框7通过转动支架2设置在跑道5上，跑道5安装在安装支架1上，叶片8安装在叶片框7内，叶片框设置4个，在每个叶片框内4个叶片，叶片框以跑道均布。在叶片框7和转动支架2之间设置叶片框自转轨道25，叶片框自转轨道25以叶片框轴为中心安装在转动支架2上，叶片框自转轨道的轨道为圆环形，轨道与中心之间设置连接杆，在叶片框7底部对应叶片框自转轨道25的轨道位置，设置两个转轮，叶片框自转轨道25和转轮的作用是使得叶片多点支撑，用以缓解偏心的不平衡和转动的不稳定。

叶片框7为四方形立式镂空框架，如图6所示，叶片8横截面为S形，叶片框也可以是曲面设计。叶片框轴偏心安装在叶片框7上，偏心布置的叶片框7在风力作用下，得到推力的同时，还得到一个同旋向的绕自身轴旋转的力，以提供自身转动所需要的动力。

本实施例中，将工作状况分为以下几种情况：

正常工作运行情况指：风向不变，风速在设计运行范围内。此时，驱动控制装置无操作，保护不介入，磁悬浮正常工作。叶片框及叶片的公转、平动、自传依靠传动组按设定规律无差别运行。

变工况运行设置：

1、变工况运行时（变风向），测风仪发出方向变化信息，将风向变化量传递给驱动控制装置，驱动控制装置根据风向变化量，在执行机构的作用下调整风叶框的对风角度，使各个叶片框面对风向（垂直），以及时适应风向的变化，保障风车的高效运行。

2、当强风超出风车的安全运行风速时，测风仪发出信号，驱动控制装置发出保护信号，并将各个叶片框旋转90°，叶片框与风向平行，进入保护运行状态。同理风向变化叶片框随之变化，减少各个叶片框的受力，保护设备不会受损。当风速降到设定数值以下，并有一定的时间后，系统恢复正常运行，驱动控制装置将叶片框调整到正常运行状态。

强风保护是在风速超过运行设计上线，驱动控制装置进入强风运行状态。此时执行机构驱动中心调整盘转动并联动叶片框旋转90使叶片框纵向对风，保护框内叶片。

增容说明：本风力发电设备可以单层运行，也可以设置多层运行。也可以在直径方向加大，采用多轨制。这些方式都可以达到容量增、减目的。

其他实施例

增加磁悬浮装置，磁悬浮装置是在叶片框下托臂与固定轨道间利用有隙磁力支撑叶片框架部分重量。用以减少运转摩擦，提高效率。

驱动控制装置3采用涡轮蜗杆传动，涡轮安装在主动驱动套轴上，驱动电机输出轴连接蜗杆，蜗杆与涡轮形成自锁传动。

风轮的公转与各叶片自转的驱动方式可采用的方法有:

采用自驱动装置的有:链轮链条、齿轮组件、涡轮蜗杆传动、滑道滑块、链条与齿轮组合等装置；

釆用外驱动装置的有:风轮公转和风叶自转根据风向、风力的传感装置将信号指令输入自动跟踪的执行机构；有电驱动、液压驱动、磁力驱动、机械驱动及联合驱动等。

叶片结构可采用平面叶片、异形面叶片、变形面叶片、伸缩式叶片、折叠式叶片等。叶片外形轮廓可设计成:长方形、矩形，棱形，多边形、椭圆形等几何形状；也可设计成飞翼形、蝶形、齿形等不规则形状。

风轮整体公转，叶片框及叶片自传，整体风轮及每个叶片可逆时针旋转，也可顺时针旋转。若风轮逆时针公转一周：则叶片框绕自轴心顺时针旋转一周（叶片框方向不变）每个叶片在框内逆时针转半周；风轮逆时针公转两周，每个叶片逆时针自传一周，以此类推；反之亦然。

风轮可设计为单组和多组叶片框或单层和多层叶片框，所有叶片框可对称设计，也可不对称设计，可为奇数，也可为偶数。叶片框对称设计时，两对称叶片框内叶片互相垂直（或两对称叶片的延长面相互垂直）。两对称叶片在任意位置与风向的夹角之和始终保持90度。正对风向的（最前方）叶片与风向的夹角始终为45度。

整体风轮主轴可为旋转，可为固定。在风轮的公转主轴和每套叶片框自转轴上布置磁悬浮装置，用磁悬浮装置系统产生托举力，减小风轮对支撑轴承的压力，从而减少摩擦阻力。风轮输出扭矩可采用主轴直接输出，亦可采用环形齿轮输出。

在叶片的叶面与风向平行时，扭矩最小（为零），此位置实现工作面（迎风面）与非工作面的转换；风轮运转过程中各个叶片的运动轨迹相同（包括公转和自转）。

当出现超强风速，保护系统介入，风轮转速逐渐减少至零，并使风轮的每只叶片框平面（受风面）与风向平行，风向变化，各叶片框相应调整方向（风轮停转）。

立式三动力风轮垂直轴周动力风轮发电机设备使用整体框架结构，并辅用多层钢丝绳斜拉索或钢拉索固定；达到整体结构的稳定性。

这种立式三动力风轮的每一个叶片框，在风力的作用下携带叶片旋转运动，无论是顺风、横风、逆风运转，都能将风能转换为同一旋向的旋转力矩；带动发电机转动，将风能转换为电能。

该风轮通过实时控制，既实现了整体风轮的绕主轴（中心轴）公转；又实现了叶片框与框内叶片绕各自旋转轴自转的功能。在风力作用下，保障公转一周每个叶片框及叶片均能产生同一旋向的旋转力矩。保障了三力加成作用，提高风能转换效率。

该风轮若逆时针公转一周，各风叶框平动一周,框内叶片则逆时针自转半周。叶面平行与风向的叶片实现工作面(迎风面）与非工作面的转换。

对称叶片的平面延长面相互垂直；风轮的每一只叶片在风力的作用下旋转扭矩方向一致，每组对称叶片的动力距叠加后相同。

定向风，各个叶片框的运动轨迹相同（包括公转和自转）。风向发生变化时，每只叶片框在调整系统作用下，同时进行同步调整。框内叶片亦做相应调整。

该风轮的每个叶片框及叶片都按同一规律运转，运行到风轮公转轨道的同一角度，且叶片的自转角度也是相同。

整体风轮转子的重力，用磁力装置系统与固定框架产生引力或斥力，用以减少转子对支撑部件的压力，从而减少摩擦阻力提高风能利用转化率。

所述驱动控制装置的驱动为电驱动、液压驱动、磁力驱动、机械驱动的一种或几种组合；传动为链轮链条传动、齿轮组件传动、滑道滑块传动、链条与齿轮组合传动的一种或几种组合。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种自驱动框风力发电机，其特征在于：包括叶片、叶片框、跑道、驱动轴、驱动控制装置、发电组件、转动支架、安装支架；所述自驱动框包括若干叶片框、安装在叶片框中的若干叶片，控制叶片框和叶片迎风角度的驱动控制装置，驱动控制装置根据风向调整叶片框和叶片框中叶片向风角度，所有叶片框内的叶片均产生相同旋向的扭力，所有扭力在驱动轴上产生力矩和，推动驱动轴旋转，带动发电机发电；

当风向方式改变时，叶片、风向、驱动轴三者相对位置发生变化，叶片的向风角度跟随发生改变，且该改变是一个固定值，每一只叶片都相同，从而获得一个同旋向的扭力矩，实现整体平稳运行；所述转动支架通过驱动轴安装在安装支架上，并绕驱动轴旋转；所述叶片框通过转动支架设置在跑道上，所述跑道安装在安装支架上，叶片安装在叶片框内；所述驱动轴和发电组件安装在安装支架上，且驱动轴一端连接发电组件；

所述驱动控制装置连接并控制叶片框和叶片，在做功状态下，叶片框在运行的过程中始终与风向垂直，叶片框内的叶片跟随叶片框公转的同时进行自转，以驱动轴为轴线，轴对称的两个叶片框内的叶片相互垂直，并且，在自转中，两个叶片框内叶片的面同时渐变，以始终保持垂直，将风能转换为同一旋向的旋转力矩，由叶片框带动转动支架，并驱动发电组件，将风能转换为电能；

所述驱动控制装置包括在安装支架上设置风力风向检测仪，在安装支架上设置套接在驱动轴上的叶片框主动驱动机构，安装在转动支架上的框驱动机构，安装在叶片框内的叶片转动机构；叶片框主动驱动机构连接框驱动机构，根据风力风向检测仪测量的风向，叶片框主动驱动机构动作，带动框驱动机构，框驱动机构带动叶片框转动至与风力垂直的方向；框驱动机构带动叶片框转动的同时，叶片框带动叶片转动机构，使叶片框在沿着跑道进行公转的同时，叶片框内的叶片同时进行自转；所述叶片框主动驱动机构包括安装在安装支架上的驱动电机，套接在驱动轴上的主动驱动套轴，安装在主动驱动套轴上的链轮或涡轮，驱动电机输出轴上安装链轮，通过链条与主动驱动套轴上的链轮构成传动链，或驱动电机输出轴连接蜗杆，蜗杆与涡轮形成自锁传动；在主动驱动套轴上还设置有主动传动齿轮，主动传动齿轮用于与框驱动机构连接；所述框驱动机构包括框传动杆，框固定轴，与主动传动齿轮啮合的框传动齿轮I，框传动杆一端连接框传动齿轮I，另一端连接框传动齿轮II，框传动齿轮II与安装在框固定轴上框转动齿轮啮合，叶片框固定在框转动齿轮上，框转动齿轮转动时带动叶片框转动；叶片转动机构包括安装在框固定轴上的定齿轮，与定齿轮啮合的动齿轮组，动齿轮组的齿轮轴连接叶片轴，或者由设置在动齿轮组上的曲轴连杆摇臂机构连接各叶片轴。

2.根据权利要求1所述的自驱动框风力发电机，其特征在于：所述叶片框为四方形立式镂空框架，设置四个，均布在跑道上，在每个叶片框内设置3～6个均布的立式叶片，叶片横截面为S形。

3.根据权利要求1所述的自驱动框风力发电机，其特征在于：所述安装支架固定在地面或安装基础上构成固定支架，跑道为圆环形轨道，驱动轴通过轴承支撑安装在安装支架上并与跑道所构成的平面垂直，且位于跑道的圆环形轨道中心，转动支架中部安装在驱动轴上，架体延伸至跑道上方，下部通过滑车与跑道滚动连接，叶片框安装在转动支架上，转动支架沿着跑道做圆周运动，使叶片框跟随做圆周运动。

4.根据权利要求3所述的自驱动框风力发电机，其特征在于：所述叶片框轴偏心安装在叶片框上，偏心布置的叶片框在风力作用下，得到推力的同时，还得到一个同旋向的绕自身轴旋转的力，以提供自身转动所需要的动力。

5.根据权利要求1所述的自驱动框风力发电机，其特征在于：所述风力风向检测仪测得风力超过保护设置时，各叶片框主动驱动机构驱动框驱动机构，框驱动机构带动叶片框转动至与风向平行。

6.根据权利要求1所述的自驱动框风力发电机，其特征在于：所述曲轴连杆摇臂机构是指，每个叶片轴连接一个摇臂，所有摇臂安装在一个连杆上，连杆的一端或两端与设置在动齿轮组中的对应的一个或两个齿轮侧面设置的摇杆连接，动齿轮围绕定齿轮旋转，同时带动连杆和摇臂形成转动。