本发明属于风力发电机技术领域，具体的，涉及一种自动限速垂直轴风力发电机。
背景技术：
风能是一种取之不尽、用之不竭的可再生能源，其发电过程不会对环境造成污染与破坏，利用风力发电也是目前的集中主要的清洁能源之一，风力发电机是一种将风能转化为电能的装置，风力发电机主要分为水平轴与竖直轴两种，其中大型风力发电设备主要是采用水平轴，但是由于水平轴风力发电设备需要额外安装对风装置，因此对于中小型风力发电装置来说，这样会极大的提高发电机的生产成本，而垂直轴风力发电机在工作时没有风向性，因此很多小型风电机为垂直轴类。
垂直轴风力发电机在工作时对风力资源的利用率较低，其转速会直接受到风速较大的影响，而且由于垂直轴风机的叶片为固定结构，因此在风速较大时，电机的转速会直接受到风速影响而转动过快，从而导致电机结构容易发生损坏，在风速较低时，转速无法得到保证，为了解决这一问题，提供一种自调节式垂直轴风力发电机，本发明提供了以下技术方案。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种自动限速垂直轴风力发电机。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种自动限速垂直轴风力发电机，包括电机、主轴、叶片、支撑圆盘以及自动限速装置，所述电机上连接有主轴，主轴通过连接杆与支撑圆盘连接有叶片，主轴上套接有自动限速装置，自动限速装置固定在支撑圆盘上；
所述自动限速装置包括电磁离合器、第一承接板与第二承接板，第二承接板上固定有限位盒与光滑金属管，限位盒通过连接柱与连接块铰接，连接块的一端与弹簧柱连接，连接块的另一端通过金属弹簧连接有金属球，金属球在光滑金属管内运动，光滑金属管的一端连接有金属片；
所述第一承接板上安装有蓄电池；
所述蓄电池与电磁离合器、弹簧柱、连接块、金属弹簧、金属球和金属片通过导线连接形成一个完整的电回路，蓄电池直接与电机连接。
作为本发明的进一步方案，所述第一承接板与第二承接板均为绝缘材料制成。
作为本发明的进一步方案，所述主轴上套接有轴套，轴套上套接有电磁离合器。
作为本发明的进一步方案，所述连接柱与连接块的接触面做绝缘处理。
作为本发明的进一步方案，所述金属片与光滑金属管的接触面做绝缘处理。
作为本发明的进一步方案，所述限位盒包括盒体，盒体的两相对面开口，盒体的一端开口处相对安装有两个限位凸起，限位凸起为圆弧状凸起，盒体的另一端开口处连接有延伸台，延伸台上固定有安装柱。
作为本发明的进一步方案，所述连接柱包括硬质柱与连接弹簧，两个硬质柱通过连接弹簧连接。
作为本发明的进一步方案，两个所述限位凸起之间的距离小于硬质柱的直径。
作为本发明的进一步方案，所述导线为铜制电缆外包裹有一层无碱玻纤布，无碱玻纤布在浸透具有胶粘作用的树脂中后将铜制电缆包裹其中，并通过树脂的胶粘效果将电缆粘贴铺设在第一承接板与第二承接板上。
本发明的有益效果：本发明在工作时可以充分利用风力发电机在工作时的转动所产生的离心力来对主轴的转速进行控制，整个控制过程为自主调节，无需添加额外的控制机构，使发电机转轴始终保持在一个安全的转速范围内进行发电工作。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的结构示意图；
图2是自动限速装置的结构示意图；
图3是限位盒的正面结构示意图；
图4是限位盒的背面结构示意图；
图5是连接柱的结构示意图。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
一种自动限速垂直轴风力发电机，如图1所示，包括电机1、主轴2、叶片3、支撑圆盘5以及自动限速装置4，所述电机1上连接有主轴2，主轴2通过连接杆31与支撑圆盘5连接有叶片3，主轴2上套接有自动限速装置4，自动限速装置4固定在支撑圆盘5上。
所述电机1上连接有主轴2，主轴2上套接有轴套21，主轴2通过轴套21与自动限速装置4连接，防止自动限速装置4与主轴2直接接触，导致主轴2在长时间的使用过程中遭到磨损，在添加轴套21之后，在长时间使用导致磨损之后只需要更换轴套21即可，这样即降低了更换维修的难度，也降低了更换维修的成本，自动限速装置4的底部固定在支撑圆盘5上。
如图2所示，所述自动限速装置4包括电磁离合器41、第一承接板42与第二承接板43，第一承接板42与第二承接板43为绝缘材料制成，电磁离合器41套接在轴套21上，所述第二承接板43上固定安装有限位盒44与光滑金属管47，限位盒44通过连接柱45与连接块49铰接，连接柱45与连接块49的接触面做绝缘处理，连接块49的一端与弹簧柱46连接，连接块49的另一端通过金属弹簧411连接有金属球410，金属球410在光滑金属管47内运动，光滑金属管47的一端连接有金属片48，金属片48与光滑金属管47的接触面做绝缘处理，即金属片48与光滑金属管47之间不导电；
所述第一承接板42上安装有蓄电池413，根据实际情况可在第一承接板42和第二承接板43上适当增加配重，使第一承接板42与第二承接板43的重量相等，从而使风力发电机在工作时运行更加平稳；
如图3、图4所示，所述限位盒44包括盒体4401，盒体4401的两相对面开口，盒体4401的一端开口处相对安装有两个限位凸起4402，限位凸起4402为圆弧状凸起，即限位凸起4402上没有棱角，盒体4401的另一端开口处连接有延伸台4403，延伸台4403上固定有安装柱4404，限位盒44通过安装柱4404与连接柱45转动连接；
如图5所示，所述连接柱45包括硬质柱4501与连接弹簧4502，两个硬质柱4501通过连接弹簧4502连接，其中一个硬质柱4501上开有贯穿孔4503，连接柱45通过贯穿孔4503与限位盒44转动连接；
两个限位凸起4402之间的距离略小于硬质柱4501的直径，因此限位凸起的设置可以限制连接柱45的摆动，在主轴2的转速没有达到一定值时，连接块49不会发生移动。
所述蓄电池413与电磁离合器41、弹簧柱46、连接块49、金属弹簧411、金属球410和金属片48通过导线412连接形成一个完整的电回路，当金属球410与金属片48接触时，电路接通，电磁离合器41锁紧轴套21，整个风力发电机减速，蓄电池413可以直接与电机1连接，即蓄电池413通过电机1供电，无需外接电源，自动限速装置4形成一个完整的自给体系。
作为本发明的进一步方案，所述导线412为铜制电缆外包裹有一层无碱玻纤布，无碱玻纤布在浸透具有胶粘作用的树脂中后将铜制电缆包裹其中，并通过树脂的胶粘效果将电缆粘贴铺设在第一承接板42与第二承接板43上。
本发明的工作原理：
叶片3在风力吹动下带动主轴2与支撑圆盘5转动，主轴2再驱动电机1发电，当支撑圆盘5的转动速度达到一定值时，金属球410会在离心力作用下逐渐靠近金属片48，当转速达到预设的限定值时，金属球410与金属片48接触，电路接通，电磁离合器41锁紧轴套21，整个风力发电机减速，当支撑圆盘5的转速降到一定程度时，弹簧柱46与金属弹簧411收缩将金属球410收回。
本发明在工作时可以充分利用风力发电机在工作时的转动所产生的离心力来对主轴的转速进行控制，整个控制过程为自主调节，无需添加额外的控制机构，使发电机转轴始终保持在一个安全的转速范围内进行发电工作。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。