主動式太陽跟蹤及驅(qū)動系統(tǒng)研究與設(shè)計.pdf

1、太陽能是一種非常具有開發(fā)潛力的能源，世界各國都在積極開發(fā)利用太陽能。我國太陽能的利用，在近十年發(fā)展得非常迅速，但是我國的太陽能利用技術(shù)還比較落后，且太陽能利用的局限性很大。為了進一步擴大太陽能的利用范圍，提高太陽能的利用率，本文開發(fā)了一套太陽跟蹤與驅(qū)動系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠使太陽能利用裝置時刻保持與太陽光線垂直，其結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉且跟蹤精度高，可用于太陽灶、太陽能熱水器等各種太陽能裝置上，具有很高的實用價值。
　　論文分析了典型聚光器

2、的基本工作原理、特點及實際使用時應(yīng)該考慮的問題。在研究了日地相對運動規(guī)律的基礎(chǔ)上，采用了傳感器跟蹤和定時器跟蹤相結(jié)合的方法，在晴天時用傳感器跟蹤，陰天(烏云遮擋太陽)時用定時跟蹤，并且兩種跟蹤方式根據(jù)天氣狀況可自行切換，在提高了太陽能利用率的同時，系統(tǒng)工作更穩(wěn)定。
　　設(shè)計的太陽跟蹤與驅(qū)動控制系統(tǒng)主要由三大部分構(gòu)成：傳感器、控制器、機械跟蹤平臺。傳感器由四象限光電池和另外獨立的四片光電池組成，置于暗筒內(nèi)的四象限光電池用于精確跟蹤太

3、陽，暗筒外的四片光電池用于粗定位，從而實現(xiàn)大范圍跟蹤太陽；控制器硬件以單片機C8051F020為核心，完成了控制器的硬件電路設(shè)計和制作，系統(tǒng)的硬件電路包括外部時鐘電路，模擬輸入電路，電機驅(qū)動電路，電源電路等。所設(shè)計的基于地平坐標系的立軸式聚光器跟蹤平臺采用蝸輪蝸桿傳動方式和方位—俯仰模式的結(jié)構(gòu)，為了克服跟蹤平臺在高度角方向上運動時產(chǎn)生的不平衡力矩，在跟蹤平臺上安裝有彈簧平衡器，平衡器由墊圈、壓縮彈簧、拉桿、延伸桿和外筒組成。