本发明涉及风力发电设备领域，特别涉及一种适用于严寒地区的安全可靠的智能型风力发电机。
背景技术：
风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备。风力发电机一般有风轮、发电机(包括装置)、调向器(尾翼)、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。风力发电机的工作原理比较简单，风轮在风力的作用下旋转，它把风的动能转变为风轮轴的机械能，发电机在风轮轴的带动下旋转发电。广义地说，风能也是太阳能，所以也可以说风力发电机，是一种以太阳为热源，以大气为工作介质的热能利用发电机。
但是现有的风力发电机仅适用于在一些气候温暖的地区运行，在一些严寒地区，一旦发生降雨降雪，雨雪落在风叶上，容易冻结成冰，增加了风叶的质量，使得风叶转速降低，不仅如此，当风叶转速提高后，冰块受离心力的影响，容易从风叶上脱离，砸伤路面的行人，引发安全事故，导致现有的风力风电机在严寒地区的实用性降低。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种适用于严寒地区的安全可靠的智能型风力发电机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种适用于严寒地区的安全可靠的智能型风力发电机，包括底座、塔架、平台、机舱、轮毂和若干风叶，所述平台通过塔架固定在底座的上方，所述机舱固定在平台的上方，所述轮毂的一端设置在机舱内，所述风叶周向均匀分布在轮毂的另一端，还包括保护装置，所述保护装置包括保护环、支柱、竖管、横管和保护盒，所述横管固定在底座的上方，所述保护环通过支柱固定在横管的上方，所述竖管的底端与横管连通，所述风叶设置在保护环的内侧，所述保护盒固定在塔架的靠近保护环的一侧，所述保护盒内的顶部设有切割机构，所述保护盒内的底部设有推动机构，所述机舱内设有PLC；
所述切割机构包括连接单元、调节杆、支杆、刀片、第一电机、缓冲块、第一驱动轴和移动块，所述第一电机和缓冲块均固定在保护盒内的顶部，所述第一电机与PLC电连接，所述第一驱动轴位于第一电机和缓冲块之间，所述第一电机与第一驱动轴传动连接，所述移动块套设在第一驱动轴上，所述移动块的与第一驱动轴的连接处设有与第一驱动轴匹配的螺纹，所述移动块通过支杆与调节杆的中心处铰接，所述连接单元和刀片分别设置在调节杆的两端；
所述推动机构包括驱动组件、固定块、平移块、伸缩架、滑环、滑轨和推板，所述滑轨的形状为U形，所述滑轨的两端固定在推板的远离风叶的一侧，所述滑环套设在滑轨上，所述固定块固定在保护盒内的底部，所述伸缩架的一端的两侧分别与滑环和推板铰接，所述伸缩架的另一端的两侧分别与固定块和平移块铰接，所述驱动组件与平移块传动连接。
作为优选，为了便于调节杆的转动，所述连接单元包括连接轴、连接环和底板，所述底板通过连接轴固定在保护盒内的顶部，所述连接环套设在连接轴上，所述连接环与调节杆固定连接。
作为优选，为了驱动平移块移动，所述驱动组件包括第二电机、齿轮和齿条，所述第二电机固定在保护盒内的底部，所述第二电机与PLC电连接，所述第二电机与齿轮传动连接，所述齿轮与齿条啮合，所述齿条与平移块固定连接。
作为优选，为了实现伸缩架的平稳伸缩，所述推动机构还包括限位框，所述限位框的形状为U形，所述限位框的两端固定在保护盒内的底部，所述平移块套设在限位框上。
作为优选，为了便于清除横管内的积雪和冰块，所述横管内设有清除机构，所述清除机构包括第三电机、驱动轮、固定轴、回形框、横杆和清除块，所述第三电机固定在横管的内壁上，所述第三电机与PLC电连接，所述第三电机与驱动轮传动连接，所述固定轴固定在驱动轮上，所述固定轴设置在回形框内，所述回形框通过横管与清除块固定连接。
作为优选，为了便于检测竖管内是否有冰块和积雪堆积，所述清除块内设有压力传感器，所述压力传感器与PLC电连接。
作为优选，为了保证回形框的平稳移动，所述清除机构还包括两个滑道，两个滑道分别固定在横管内的底部和顶部，所述回形框的底端和回形框的顶端分别与两个滑道滑动连接。
作为优选，为了对保护环进行加固，所述机舱的两侧设有加固杆，所述机舱通过加固杆与保护环固定连接。
作为优选，为了检测风叶的远离轮毂的一端是否有冰块，所述保护盒的上方设有超声波测距仪，所述超声波测距仪与PLC电连接。
作为优选，为了防止外部的雨雪从竖管的顶端进入竖管内，所述竖管的两侧设有支架，所述竖管的上方设有遮板，所述遮板倾斜设置，所述遮板通过支架固定在竖管的上方。
本发明的有益效果是，该适用于严寒地区的安全可靠的智能型风力发电机的保护环防止风叶上掉落的冰块砸伤路人，通过切割机构对风叶末端的冰块切割，减轻风叶的负担，提高轮毂的转速，从而加强发电能力，与现有的切割机构相比，该切割机构无需消耗大量电力，依靠风叶的转动即可对冰块进行切割，不仅如此，通过伸缩机构使推板推动冰块落入竖管内，防止冰块从保护环的外部掉落引发安全事故，提高了该设备的安全可靠性，与现有的推动机构相比，该推动机构采用伸缩架使推板进行移动，使推板移动范围更广，结构更为紧凑。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的适用于严寒地区的安全可靠的智能型风力发电机的结构示意图；
图2是本发明的适用于严寒地区的安全可靠的智能型风力发电机的侧视图；
图3是本发明的适用于严寒地区的安全可靠的智能型风力发电机的切割机构的结构示意图；
图4是本发明的适用于严寒地区的安全可靠的智能型风力发电机的推动机构的结构示意图；
图5是本发明的适用于严寒地区的安全可靠的智能型风力发电机的清除机构的结构示意图；
图中：1.底座，2.塔架，3.平台，4.机舱，5.轮毂，6.风叶，7.保护环，8.支柱，9.竖管，10.横管，11.保护盒，12.调节杆，13.支杆，14.刀片，15.第一电机，16.缓冲块，17.第一驱动轴，18.移动块，19.固定块，20.平移块，21.伸缩架，22.滑环，23.滑轨，24.推板，25.连接轴，26.连接环，27.底板，28.第二电机，29.齿轮，30.齿条，31.限位框，32.第三电机，33.驱动轮，34.固定轴，35.回形框，36.横杆，37.清除块，38.压力传感器，39.滑道，40.加固杆，41.超声波测距仪，42.支架，43.遮板。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-2所示，一种适用于严寒地区的安全可靠的智能型风力发电机，包括底座1、塔架2、平台3、机舱4、轮毂5和若干风叶6，所述平台3通过塔架2固定在底座1的上方，所述机舱4固定在平台3的上方，所述轮毂5的一端设置在机舱4内，所述风叶6周向均匀分布在轮毂5的另一端，还包括保护装置，所述保护装置包括保护环7、支柱8、竖管9、横管10和保护盒11，所述横管10固定在底座1的上方，所述保护环7通过支柱8固定在横管10的上方，所述竖管9的底端与横管10连通，所述风叶6设置在保护环7的内侧，所述保护盒11固定在塔架2的靠近保护环7的一侧，所述保护盒11内的顶部设有切割机构，所述保护盒11内的底部设有推动机构，所述机舱4内设有PLC；
该风力发电机中，由塔架2固定支撑平台3，平台3的一侧，风叶6受风力作用旋转，带动轮毂5转动，使机舱4进行发电，从而实现了将风能转化为机械能，再将机械能转变为电能的过程，在实现发电的过程中，为了使该设备能够在严寒地区安全运行，通过保护装置防止风叶6上的结冰降低发电效率，同时避免冰块脱离风叶6砸伤路人所引发的安全事故，安全装置中，利用保护环7将各个风叶6包围后，通过保护盒11内的切割机构切割风叶6末端的冰块，使冰块砸在保护环7的内壁上，而后通过推动机构将掉落的冰块向前推动，使冰块落入竖管9中，防止冰块掉落引发安全事故。
如图3所示，所述切割机构包括连接单元、调节杆12、支杆13、刀片14、第一电机15、缓冲块16、第一驱动轴17和移动块18，所述第一电机15和缓冲块16均固定在保护盒11内的顶部，所述第一电机15与PLC电连接，所述第一驱动轴17位于第一电机15和缓冲块16之间，所述第一电机15与第一驱动轴17传动连接，所述移动块18套设在第一驱动轴17上，所述移动块18的与第一驱动轴17的连接处设有与第一驱动轴17匹配的螺纹，所述移动块18通过支杆13与调节杆12的中心处铰接，所述连接单元和刀片14分别设置在调节杆12的两端；
由PLC控制切割机构内的第一电机15运行，带动第一驱动轴17旋转，使第一驱动轴17通过螺纹作用在移动块18上，移动块18沿着第一驱动轴17的轴向方向移动，从而通过支杆13带动调节杆12转动，使刀片14以连接单元为圆心，转动至风叶6的下方，风叶6旋转时，风叶6末端的冰块被刀片14切割到，从而减轻风叶6的质量，便于提高轮毂5的转速。
如图4所示，所述推动机构包括驱动组件、固定块19、平移块20、伸缩架21、滑环22、滑轨23和推板24，所述滑轨23的形状为U形，所述滑轨23的两端固定在推板24的远离风叶6的一侧，所述滑环22套设在滑轨23上，所述固定块19固定在保护盒11内的底部，所述伸缩架21的一端的两侧分别与滑环22和推板24铰接，所述伸缩架21的另一端的两侧分别与固定块19和平移块20铰接，所述驱动组件与平移块20传动连接。
当冰块掉落在保护环7的内侧的底部时，PLC控制驱动组件运行，带动平移块20移动，使平移块20与固定块19之间的距离增大，滑环22沿着滑轨23滑动，从而使伸缩架21的长度增加，进而带动推板24远离保护盒11，使推板24将冰块推动至竖管9的上方，冰块在竖管9内向下掉落，防止冰块砸到路上的行人。
作为优选，为了便于调节杆12的转动，所述连接单元包括连接轴25、连接环26和底板27，所述底板27通过连接轴25固定在保护盒11内的顶部，所述连接环26套设在连接轴25上，所述连接环26与调节杆12固定连接。连接轴25和底板27的位置固定，连接环26可沿着连接轴25的轴线转动，从而方便了调节杆12的转动。
如图4所示，所述驱动组件包括第二电机28、齿轮29和齿条30，所述第二电机28固定在保护盒11内的底部，所述第二电机28与PLC电连接，所述第二电机28与齿轮29传动连接，所述齿轮29与齿条30啮合，所述齿条30与平移块20固定连接。
PLC控制第二电机28启动，带动齿轮29旋转，齿轮29作用在齿条30上，从而带动齿条30移动，使齿条30带动平移块20移动。
作为优选，为了实现伸缩架21的平稳伸缩，所述推动机构还包括限位框31，所述限位框31的形状为U形，所述限位框31的两端固定在保护盒11内的底部，所述平移块20套设在限位框31上。通过位置固定的限位框31固定了平移块20的移动方向，从而使平移块20进行平稳的移动，进而固定了伸缩架21的伸缩方向，使伸缩架21产生平稳的伸缩。
如图5所示，所述横管10内设有清除机构，所述清除机构包括第三电机32、驱动轮33、固定轴34、回形框35、横杆36和清除块37，所述第三电机32固定在横管10的内壁上，所述第三电机32与PLC电连接，所述第三电机32与驱动轮33传动连接，所述固定轴34固定在驱动轮33上，所述固定轴34设置在回形框35内，所述回形框35通过横管10与清除块37固定连接。
PLC控制第三电机32运行，带动驱动轮33旋转，使固定轴34带动回形框35进行往复移动，进而通过横杆36带动清除块37进行往复移动，将从竖管9底端掉落的冰块推动至横管10的外部，防止冰块在竖管9内部堆积。
作为优选，为了便于检测竖管9内是否有冰块和积雪堆积，所述清除块37内设有压力传感器38，所述压力传感器38与PLC电连接。当冰块在竖管9内部堆积时，冰块抵靠在清除块37上，使清除块37内的压力传感器38接收到压力数据，此时压力传感器38将压力数据反馈给PLC，使PLC控制第三电机32运行，去除堆积的冰块。
作为优选，为了保证回形框35的平稳移动，所述清除机构还包括两个滑道39，两个滑道39分别固定在横管10内的底部和顶部，所述回形框35的底端和回形框35的顶端分别与两个滑道39滑动连接。通过两个位置固定的滑道39，固定了回形框35的移动方向，使回形框35进行平稳的移动。
作为优选，为了对保护环7进行加固，所述机舱4的两侧设有加固杆40，所述机舱4通过加固杆40与保护环7固定连接。利用加固杆40对保护环7进行加固，防止长期运行后，保护环7位置脱离，进而保证了风叶6位于保护环7的内侧。
作为优选，为了检测风叶6的远离轮毂5的一端是否有冰块，所述保护盒11的上方设有超声波测距仪41，所述超声波测距仪41与PLC电连接。
当风叶6的末端有冰块时，超声波测距仪41检测到冰块的距离信号，并将距离数据反馈给PLC，使PLC控制切割机构运行，对风叶6末端的冰块进行切割，提高发电效率。
作为优选，为了防止外部的雨雪从竖管9的顶端进入竖管9内，所述竖管9的两侧设有支架42，所述竖管9的上方设有遮板43，所述遮板43倾斜设置，所述遮板43通过支架42固定在竖管9的上方。通过支架42对遮板43进行支撑，使遮板43挡住竖管9的开口，防止雨雪天气下，降雨和降雪直接落在竖管9内。
该风力发电机通过保护环7防止风叶6上掉落的冰块砸伤路人，当风叶6上有冰块时，PLC控制第一电机15运行，使移动块18进行移动，从而通过支杆13带动调节杆12转动，使刀片14转动至风叶6的下方，对风叶6末端的冰块进行切割，减轻风叶6的负担，提高发电效率，不仅如此，通过驱动组件带动平移块20移动，使伸缩架21的长度增加，带动推板24移动，通过推板24将保护环7内侧的冰块推动至竖管9内，防止冰块掉落引发安全事故，从而保证了该风力发电机的安全可靠性。
与现有技术相比，该适用于严寒地区的安全可靠的智能型风力发电机的保护环7防止风叶6上掉落的冰块砸伤路人，通过切割机构对风叶6末端的冰块切割，减轻风叶6的负担，提高轮毂5的转速，从而加强发电能力，与现有的切割机构相比，该切割机构无需消耗大量电力，依靠风叶6的转动即可对冰块进行切割，不仅如此，通过伸缩机构使推板24推动冰块落入竖管9内，防止冰块从保护环7的外部掉落引发安全事故，提高了该设备的安全可靠性，与现有的推动机构相比，该推动机构采用伸缩架21使推板24进行移动，使推板24移动范围更广，结构更为紧凑。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。