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摘 要:人類正面臨著石油和煤炭等礦物燃料枯竭的嚴(yán)重威脅，太陽能作為一種新型能源具有儲量無限、普遍存在、利用清潔、使用經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點，開發(fā)利用太陽能是可持續(xù)發(fā)展的重要途徑，設(shè)計各種太陽能電池板轉(zhuǎn)向架是開發(fā)利用太陽能不可或缺的一項工作。本文設(shè)計了兩套雙向跟蹤太陽的太陽能電池板轉(zhuǎn)向架的方案，可以很大程度的提高太陽能的利用率。 方案一： 本套方案為大型電池板轉(zhuǎn)向架，是太陽能發(fā)電與風(fēng)能發(fā)電相結(jié)合的方案，合理的利用風(fēng)力發(fā)電機的塔筒以及風(fēng)能發(fā)電站的空曠的場地和充足的太陽能，而且和風(fēng)力發(fā)電機共用一套儲電設(shè)備，節(jié)約了成本。方案為雙向跟蹤太陽電池板轉(zhuǎn)向架，步進(jìn)電機1通過齒輪裝置帶動螺母在螺桿上旋轉(zhuǎn)，從而調(diào)整轉(zhuǎn)向架高度角的大小，步進(jìn)電機2通過蝸輪蝸桿減速機構(gòu)帶動鐵輪在導(dǎo)軌上運動，從而帶動轉(zhuǎn)向架圍繞風(fēng)力發(fā)電機的塔筒轉(zhuǎn)動，調(diào)整轉(zhuǎn)向架的方位角，步進(jìn)電機3通過齒輪減速機構(gòu)帶動清掃裝置定期對電池板進(jìn)行清掃除塵。 方案二： 本套方案為小型電池板轉(zhuǎn)向架，雙向跟蹤太陽，適用于風(fēng)速不高的地方，利用齒輪傳動提高了方案的性價比，而且可以大大提高跟蹤太陽的范圍。本方案構(gòu)主要包括底座、主軸、齒輪和蝸輪蝸桿等。步進(jìn)電機1帶動小齒輪1轉(zhuǎn)動，小齒輪帶動大齒輪和主軸轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)水平方向跟蹤；用手轉(zhuǎn)動蝸輪蝸桿從而實現(xiàn)太陽能電池板垂直方向的轉(zhuǎn)動。 關(guān)鍵詞 ：太陽高度角；太陽方位角；步進(jìn)電機；螺桿；蝸輪；齒輪
目錄 摘要 ABSTRACT 第1章 緒論-1 1.1太陽能是理想的能源-1 1.2國外太陽能利用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢-2 1.3我國太陽能利用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢-3 1.4太陽追蹤系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀-5 1.5論文的研究內(nèi)容-6 1.6論文結(jié)構(gòu)-6 第2章 太陽能自動跟蹤系統(tǒng)總體設(shè)計-7 2.1 太陽運行的規(guī)律-7 2.2 跟蹤方案的比較選擇-7 2.3 本設(shè)計的跟蹤方案-10 第3章 第一套方案機械設(shè)計部分-11 3.1 太陽運行的規(guī)律-11 3.2 螺桿螺母的選型與計算-14 3.3 蝸輪與蝸桿的選型與計算-18 3.4 蝸桿與蝸輪的主要尺寸參數(shù)與幾何尺寸-19 3.5 高度角調(diào)整齒輪的選型與計算-20 第4章 第二套方案機械設(shè)計部分-25 4.1 方案比較-25 4.2 齒輪傳動的選型與計算-26 4.3蝸輪蝸桿的傳動的選型與計算-30 4.4 蝸桿與蝸輪的主要尺寸參數(shù)與幾何尺寸-31 4.5 軸瓦校核計算-32 4.6 鍵聯(lián)接計算-37 第5章 步進(jìn)電機的選擇與控制-39 5.1 步進(jìn)電機的介紹-39 5.2步進(jìn)電機的選型-42 5.3 步進(jìn)電機的驅(qū)動-42 5.4太陽能電池板架運行規(guī)律的最終確定-46 第6章 結(jié)論與展望-49 6.1結(jié)論-49 6.2展望-49 致謝-51 參考文獻(xiàn)-53 |
