2022年2022年太陽(yáng)跟蹤控制方式

1、精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載太陽(yáng)跟蹤掌握方式國(guó)內(nèi)外,太陽(yáng)跟蹤系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)跟蹤太陽(yáng)的方法許多,基本上可以分為兩類: 一類為實(shí)時(shí)的探測(cè)太陽(yáng)對(duì)位置置,掌握對(duì)日角度的被動(dòng)式跟蹤; 另一類為依據(jù)天文學(xué)問運(yùn)算太陽(yáng) 位置以跟蹤太陽(yáng)的主動(dòng)式跟蹤；文獻(xiàn)中介紹了被動(dòng)式跟蹤的典型代表: 壓差式跟蹤器和光電式跟蹤器 ;主動(dòng)式跟蹤的典型代表: 控放式跟蹤器.時(shí)鐘式跟蹤器和采納運(yùn)算機(jī)掌握 和天文時(shí)間掌握的視日運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤器；以下對(duì)兩種類型中目前主要采納的光電跟蹤方式和視日運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤方式進(jìn)行比較；一般地,在聚光光伏發(fā)電的應(yīng)用多采納校準(zhǔn)的光筒,它可以阻擋散射進(jìn)入傳感器達(dá)到更精確的太陽(yáng)位置探測(cè)；（1）光電跟蹤雖然光電跟蹤

2、方式本身的精度較高,但為它卻具有嚴(yán)峻的缺點(diǎn): 在陰天時(shí),太陽(yáng)輻照度較弱 而散射相對(duì)會(huì)強(qiáng)些 ,光電轉(zhuǎn)換器很難響應(yīng)光線的變化; 在多云的天氣里,太陽(yáng)本身被云層遮住,或者天空中某處由于云層變薄而顯現(xiàn)相對(duì)較亮的光斑時(shí),光電跟蹤方式可能會(huì)使跟蹤器誤動(dòng)作,甚至?xí)饑?yán)峻事故；對(duì)于太陽(yáng)能發(fā)電來說,為可能在晴朗.陰天和多云等任何天氣情形下進(jìn)行的；光電跟蹤能夠在較好的天氣條件下,供應(yīng)較高的精度,但為在氣象條件差時(shí)跟蹤結(jié)果不能令人中意；（2 視日運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤視日軌跡跟蹤的原理為依據(jù)太陽(yáng)運(yùn)行軌跡,利用運(yùn)算機(jī) 由天文學(xué)公式運(yùn)算出每天中日出至日落每一時(shí)刻的太陽(yáng)高度角與方位角參數(shù)掌握電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)跟蹤裝置跟蹤太陽(yáng)；此跟蹤

3、方式通常采納開環(huán)掌握,由于太陽(yáng)位置運(yùn)算與地理位置如緯度.經(jīng)度等和系統(tǒng)時(shí)鐘親密相關(guān),因此,跟蹤裝置的跟蹤精度取決于一為輸入信息的精確性,二為跟蹤裝置參照坐標(biāo)系與太陽(yáng)位置坐標(biāo)系的重合度,即跟蹤裝置初始安裝時(shí)要進(jìn)行水平和指北調(diào)整；太陽(yáng)跟蹤機(jī)構(gòu)雙軸跟蹤假如能夠在太陽(yáng)高度和赤緯角的變化上都能夠跟蹤太陽(yáng)就可以獲得最多的太陽(yáng)能,全跟蹤即雙軸跟蹤就為依據(jù)這樣的要求而設(shè)計(jì)的；雙軸跟蹤又可以分為兩種方式: 極軸式全跟蹤和高度角方位角式全跟蹤；1 極軸式全跟蹤；精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載極軸式全跟蹤原理如圖1 一 5a 所示 : 跟蹤裝置的一軸指向天球北極,即與地球自轉(zhuǎn)軸相平行,故稱為極軸; 另

4、一軸與極軸垂直,稱為赤緯軸；工作時(shí)電池板繞極軸運(yùn)轉(zhuǎn),其轉(zhuǎn)速的設(shè)定與地球自轉(zhuǎn)角速度大小相同方向相反用以跟蹤太陽(yáng)的時(shí)角變化;電池板繞赤緯軸作俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)為為了跟蹤赤緯角的變化；這種跟蹤方式并不復(fù)雜,但在結(jié)構(gòu)上電池板的重量不通過極軸軸線,極軸支承裝置的設(shè)計(jì)比較困難；2 高度角一方位角式太陽(yáng)跟蹤；高度角和方位角式太陽(yáng)跟蹤方法又稱為地平坐標(biāo)系雙軸跟蹤,其原理如圖1 一 sb 所示；電池板的方位軸垂直于地平面,另一根軸與方位軸垂直,稱為俯仰軸；工作時(shí)電池板依據(jù)太陽(yáng)的位置變化繞方位軸轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變方位角,繞俯仰軸作俯仰運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變電池板的傾 斜角,從而使電池板的法線始終與太陽(yáng)光線平行；這種跟蹤系統(tǒng)的特點(diǎn)為跟蹤精度高,而且

5、集熱器的重量保持在垂直軸所在的平面內(nèi),支承結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單；由于太陽(yáng)跟蹤系統(tǒng)采納地平坐標(biāo)系運(yùn)動(dòng)掌握規(guī)律較為直觀,結(jié)構(gòu)受力特性好.操作性 強(qiáng).簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)跟蹤系統(tǒng)的大型化. 因此,本章采納矢量分析方法,主要對(duì)地平坐標(biāo)系全跟蹤系統(tǒng)跟蹤角運(yùn)動(dòng)掌握方程和掌握方式進(jìn)行全面地分析,并對(duì)跟蹤機(jī)構(gòu)的安裝誤差.運(yùn)行時(shí)間誤差.運(yùn)行誤差等可能導(dǎo)致跟蹤系統(tǒng)精度降低的因素進(jìn)行系統(tǒng)討論；地平坐標(biāo)下,雙軸太陽(yáng)跟蹤系統(tǒng) = 、l loc 、n、t ）= 、lloc 、n、t雙軸跟蹤系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)掌握方法通常,太陽(yáng)跟蹤可以采納連續(xù)跟蹤和間歇跟蹤兩種基本方法進(jìn)行太陽(yáng)跟蹤系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)掌握；連續(xù)跟蹤方法為跟蹤角依據(jù)太陽(yáng)位置變化規(guī)律隨時(shí)間連續(xù)調(diào)

6、劑以跟隨太陽(yáng)運(yùn)行軌跡的變化的掌握方法,依據(jù)上節(jié)跟蹤系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)特性的討論結(jié)果可以看出,太陽(yáng)跟蹤的兩個(gè)運(yùn)動(dòng)軸的速度特別小,最小速度僅為0.00028 轉(zhuǎn)/min ,為了防止系統(tǒng)在超低速運(yùn)動(dòng)下顯現(xiàn)位置伺服掌握的不穩(wěn)固,系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)就需要特別大的減速比; 但為,連續(xù)跟蹤意味著電機(jī)在不停的運(yùn)動(dòng),將消耗大量的電能,違反了太陽(yáng)能發(fā)電的目的,因此,連續(xù)跟蹤方法并不適合用在太陽(yáng)能精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載發(fā)電系統(tǒng)；本論文綜合考慮跟蹤精度和系統(tǒng)能耗,采納間歇跟蹤方法,即每隔一段時(shí)間后,運(yùn)動(dòng)軸快速調(diào)整一次跟蹤角,并使各運(yùn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)角與其由于停頓 導(dǎo)致落后于太陽(yáng)運(yùn)行的方位角和高度角相等,其余時(shí)間系統(tǒng)跟蹤

7、角驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)固 定不動(dòng),如此循環(huán),因而形成跟蹤系統(tǒng)間歇追蹤太陽(yáng)的跟蹤方法；明顯,采納間歇跟蹤方法,不僅可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)掌握,防止巨大的減速系統(tǒng);而且可以削減步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行次數(shù),增加電機(jī)的運(yùn)行壽命,降低跟蹤運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)本身的能耗；我們知道,雖然間歇跟蹤方法具有上述優(yōu)點(diǎn),但不行防止的要犧牲系統(tǒng)的跟蹤精度,因此本節(jié)將從理論上分析不同的運(yùn)動(dòng)掌握參數(shù)對(duì)跟蹤精度的影響,從而確定在使用要求許可的誤差范疇內(nèi),實(shí)現(xiàn)間歇跟蹤掌握方法；肯定編碼器位置檢測(cè)裝置為運(yùn)動(dòng)掌握系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)精確掌握的重要組成部分；在閉環(huán)系統(tǒng)中,它的主要作用為檢測(cè)位移量,該位移量與給定值進(jìn)行比較,得到誤差信號(hào),掌握器依據(jù)誤差信號(hào)進(jìn)行掌握調(diào)劑,使系統(tǒng)趨向減小誤

8、差,最終使誤差為零； 本文采納肯定式的光電編碼器用于跟蹤系統(tǒng)高度角和方位角位置的反饋；由于跟蹤裝置兩軸的跟蹤范疇均在360 ”以內(nèi),編碼器如能直接連接在目標(biāo)檢測(cè)軸,單圈的肯定編碼器就足夠；但為考慮跟蹤系統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)的特點(diǎn),安裝在最后一級(jí)輸出軸上比較困難,因此編碼器需要安裝在前一級(jí)間接的檢測(cè)軸的位置, 此時(shí)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度已經(jīng)超過360 度,此時(shí),必需采納多圈的肯定編碼器；最終選用上海精浦機(jī)電型號(hào)為gax60r13/12的編碼器,其主要性能指標(biāo)為辨論率/圈:819213位 ,連續(xù) 4096 圈,即能檢測(cè)的最小角度為360 /2 13 二 0.0440由于肯定編碼器的輸出信號(hào)為以格雷碼的形式,為了便于信號(hào)的采集和處精品學(xué)習(xí)資料精