主動(dòng)式太陽跟蹤及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì).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(jìn)一步擴(kuò)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(dòng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠使太陽能利用裝置時(shí)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(shí)用價(jià)值。
　　論文分析了典型聚光器

2、的基本工作原理、特點(diǎn)及實(shí)際使用時(shí)應(yīng)該考慮的問題。在研究了日地相對運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基礎(chǔ)上，采用了傳感器跟蹤和定時(shí)器跟蹤相結(jié)合的方法，在晴天時(shí)用傳感器跟蹤，陰天(烏云遮擋太陽)時(shí)用定時(shí)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(shí)，系統(tǒng)工作更穩(wěn)定。
　　設(shè)計(jì)的太陽跟蹤與驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)主要由三大部分構(gòu)成：傳感器、控制器、機(jī)械跟蹤平臺(tái)。傳感器由四象限光電池和另外獨(dú)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(shí)現(xiàn)大范圍跟蹤太陽；控制器硬件以單片機(jī)C8051F020為核心，完成了控制器的硬件電路設(shè)計(jì)和制作，系統(tǒng)的硬件電路包括外部時(shí)鐘電路，模擬輸入電路，電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，電源電路等。所設(shè)計(jì)的基于地平坐標(biāo)系的立軸式聚光器跟蹤平臺(tái)采用蝸輪蝸桿傳動(dòng)方式和方位—俯仰模式的結(jié)構(gòu)，為了克服跟蹤平臺(tái)在高度角方向上運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的不平衡力矩，在跟蹤平臺(tái)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。