光伏發(fā)電太陽跟蹤裝置設計實驗_綜合設計報告-全文預覽
【正文】 比較適合我們這次的設計。當它轉動時 ,由于磁場的相互作用 ,也將產(chǎn)生反電動勢 ,它的大小正比于轉子的速度 ,方向和所加的直流電壓相反。 直流電機功能： 工作原理 :此 電機由定子、轉子、換向器 (又稱整流子 )、電刷等組成 ,定子用作產(chǎn)生磁場。 （ 8）步進電機的驅動電路 為進一步降低電路的復雜性以及電路的成本，查閱了有關步進電機原理的的書籍，采用自制的步進電機驅動電路，經(jīng)過實際測試能滿足電路的要求，并能實現(xiàn)正轉、反轉、加速轉動、減速轉動以及停止。 圖 17 行程開關 S4 處于常開狀態(tài)，機械裝 置的方位軸在正常的工作范圍內時，發(fā)光二極管不發(fā)光，三極管處于截止狀態(tài)，因而輸入單片機端口的是高電平；當機械裝置轉限時狀態(tài)時，行程開關 S4 的機械觸頭動作，使常開狀態(tài)的行程開關閉合，發(fā)光二極管導通發(fā)光，從而使三極管導通， /INT0 變?yōu)榈碗娖?，可以看到，方位軸在正常工作范圍到極限位置時，單片機 端口會接收到一個負脈沖，正好把單片機的外部中斷設置成下降沿輸入，并且中斷優(yōu)先級設置為高級，每當單片機接收到下降沿系統(tǒng)立刻響應最高級外部中斷，調用中斷處理程序，使之回到初始位置。 圖 15 信號放大電路 （ 4）信號放大電路 如圖 15 所示有信號采集系統(tǒng)所采集的信號有圖 15 所示電路放大，輸入單片機后，單片機對該信號進行判斷，是否產(chǎn)生對應的中斷來響應，該電路由兩個運算放大器組成對小信號有較強的放大效果，可靠性高，穩(wěn)定性強。 （ 2） ULN2803 ULN2020 是高耐壓、大電流達林頓陣列，由七個硅 NPN 達林頓管組成。圖 11 是它的外形和電路中的符號。實用性是第一原則，同時具有可學性。所以，本控制器能使太陽能接收裝置四季全天候跟蹤太陽光，調試簡單，成本不高，運行可靠。下面電路框圖可有效解決上述難題。 系統(tǒng)制作成本低，便于大規(guī)模推廣與應用，為太陽能電池進一步推廣奠定了基礎。機械機構在三維空間可以自由搜尋，同時系統(tǒng)可以顯示溫度，太陽的方位角，仰角，并且通過串口與 PC 上位機通訊，實時控制與信息處理。 該作品主要由水平檢光系統(tǒng)和仰角檢光系統(tǒng)，每個檢光系統(tǒng)又由輔助檢光模塊和中心檢光模塊，當輔助檢光模塊檢測到陽光后會產(chǎn)生相應的信息讓單片機控制步進電機向相應的方向旋轉，直到中心檢光模塊檢測到陽光后停止步進電機的旋轉，至此完成了對光的過程。包括主磁極、換向極、機座、端蓋、軸承、電刷裝置等。 直流電機的結構：電機要實現(xiàn)機電能量變換，電路和磁路之間必須有相對運動。（式中 N=MC 為運行拍數(shù)； M 為控制繞組相數(shù)； C 為狀態(tài)系數(shù) , 單三拍或雙三拍時 C=1, 單六拍或雙六拍時 C=2 為轉子齒數(shù)）。 =13 3?9, 不為整數(shù) , 即此時轉子齒與 B相不對齊 , 只是 13號齒靠近相的中心 , 且相差 3176。利用電磁學的性質 , 在某相繞組通電時 , 相應 的磁極產(chǎn)生磁場 , 與轉子形成磁路如此時定子的小齒與轉子的小齒沒有對齊 , 則在磁場作用下 , 轉子就轉動一定角度 , 達到齒的對齊。以三相電機為例 , 其結構原理見圖 1。直流發(fā)電機通常是作為直流電源，向負 載輸出電能；直流電動機則是作為原動機帶動各種生產(chǎn)機械工作，向負載輸出機械能。直流電機廣泛應用于計算機外圍設 備 ( 如硬盤、軟盤和光盤存儲器 ) 、家電產(chǎn)品、醫(yī)療器械和電動車上 , 無刷直流電機的轉子都普遍使用永磁材料組成的磁鋼 , 并且在航空、航天、汽車、精密電子等行業(yè)也被廣泛應用。 [關 鍵詞 ]：光敏電阻， ULN2803，單片機，直流步進電機， 74HC573。 我們設計的是根據(jù)光轉換電來實現(xiàn)功能，首先，我們選光敏傳感器來實 現(xiàn)光電轉換，其次，通過 OPA2132PA 來實現(xiàn)差分運算放大，再由繼電器實 現(xiàn)電機的正 、 反轉，去控制翻轉板的運動。隨著現(xiàn)代的能源越來越少，有些能源趨于匱乏狀態(tài)。太陽能是一種極為豐富的清潔能源，同時通常最普遍且最方便使用的是電能 。我們就通過設計的“太陽光自動跟蹤控制器”來實 現(xiàn)太陽光跟蹤。所以，本控制器能使太陽能接收裝置四季全天候跟蹤太陽光，調試簡單，成本不高，運行可靠。因為步進電動機組成的控制系統(tǒng)結構簡單，價格低廉，性能上能滿足工業(yè)控制的基本要求，所以廣泛地應用于手工業(yè)自動控制、數(shù)控機床、組合機床、機器人、計算機外圍設備、照相機 ,投影儀、數(shù)碼攝像機、大型望遠鏡、衛(wèi)星天線定位系統(tǒng)、醫(yī)療器件以及各種可控機械工具等等。此外，在許多工業(yè)部門，例如大型軋鋼設備、大型精密機床、礦井卷揚機、市內電車、電纜設備要求嚴格線速度一致的地方等，通常都采用直流電動機作為原動機來 拖動工作機械的。 電機的工作原理 ： 步進電機原理 步進電機本質上是一個數(shù)字角度轉換器。）。 /9176。那么步進電機的步距角Q=(360/NZ)176。運行時轉動的部分稱為轉子，其主要作用是產(chǎn)生電磁轉矩和感應電動勢，是直流電機進行能量轉換的樞紐，所以通常又稱為電樞，由轉軸、電樞鐵心、 電樞繞組 、 換向器 和風扇等組成。靜止的部分稱為定子，作用是產(chǎn)生磁場和作為電機的機械支撐。 二 、 工作原理 本設計是基于雙單片機系統(tǒng)，搭載于三維轉動結構上，通過光敏電阻檢測陽光并通過轉換電路 轉換成單片機能識別的數(shù)字信號，從而控制步進電機轉動，完成對光動作。該裝置能使太陽能電池板在晴天始終保持與太陽光垂直，在夜 晚、陰天或太陽光輻照度低于工作照度時將停止工作。 檢光部分的設計獨具特色，放棄了以往昂貴的檢光系統(tǒng)，采用簡單易實現(xiàn)的狹縫檢光，只有陽光和狹縫平行的時候就認為對光成功，提高了檢測精度。由于一年四季、早晚與中午環(huán)境光和陽光的強弱變化范圍都很大，所以上述兩
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