【正文】 e that the current series of solar energy equipment for the utilization of solar energy is not high. In order to keep the energy exchange part to plumb up the solar beam,it must track the movement of solar. In this paper, the solar tracking system of the mechanical part and control system part are designed.Mechanical structure mainly includes the main spindle, stepping motors, gears and gear ring, and so on. When the sun39。例如：生活用品、工業(yè)生產(chǎn)、汽車、飛機、船舶、機床、制冷等等，所以他的運用范圍極其的廣泛。但隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，各種新型控制器件和先進控制方法在電機調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用，是交流電機的控制精度得到極大的提高。就目前而言，電能是人類運用最多的能源之一，同時也是浪費最多的能源之一，為解決能源問題，必須從電能問題著手。并且使用中的還是中小型異步電機，加之設(shè)備陳舊，管理、控制技術(shù)跟不上，所以造成了很多電能的浪費。目前交流電機變頻調(diào)速控制已經(jīng)成為一門集電機、電力電子、自動化、計算機控制和數(shù)字仿真為一體的新興學(xué)科。80年代相繼出現(xiàn)絕緣柵雙極型晶體管IGBT和絕緣柵雙極型門控晶閘管IGBT。GTR是電流驅(qū)動器件，通態(tài)壓降低，容量沒有GTO大，但功耗大，調(diào)制頻率不高，噪聲大。第一階段V/F控制早期變頻系統(tǒng)都是采用開環(huán)恒壓比（V/F=常數(shù)）的控制方式，其優(yōu)點是控制結(jié)構(gòu)簡單、成本較低、缺點是系統(tǒng)性能不高。然而，當(dāng)生產(chǎn)機械對調(diào)速系統(tǒng)的動靜態(tài)性能提出更高的要求時，上述系統(tǒng)性能還是不及直流調(diào)速系統(tǒng)。這種理論的出發(fā)點是：考慮到交流電機的非線性、多變量、強耦合的時變系統(tǒng)，通過坐標(biāo)變換重建電動機模型即可等效為一臺直流電動機。直接轉(zhuǎn)矩控制與矢量控制不同，DTC摒棄了解耦的思想，取消了旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換，簡單的通過檢測電機定子電壓和電流，借助瞬時空間矢量理論計算電機的磁鏈和轉(zhuǎn)矩，并根據(jù)與給定值比較所得的差值，實現(xiàn)磁鏈和轉(zhuǎn)矩的直接控制。直接轉(zhuǎn)矩的缺點在于：由于直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)是直接進行轉(zhuǎn)矩的控制，避開了旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換，控制定子磁鏈而不是轉(zhuǎn)子磁鏈，不可避免的產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩脈動，降低調(diào)速性能，因此只能用于在對調(diào)速要求不高的場合。20世紀(jì)70年代初出現(xiàn)了微處理器，人們很快將其引入可編程控制器，使PLC增加了運算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，成為真正具有計算機特征的工業(yè)控制裝置。近年來不斷開發(fā)出許多功能模塊，如高速計數(shù)模塊、溫度控制模塊、遠程I/O模塊、通信和人機接口模塊等。它采用一可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各類型的機械或生產(chǎn)過程。，使用方便。如可驅(qū)動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊。 PLC的工作原理 PLC的控制功能就是通過運行用戶程序來實現(xiàn)的。PLC在運行程序時，所需的輸入信號不是現(xiàn)時取輸入端子上的信息，而是取輸入映像寄存器中的信息。但這個結(jié)果在全部程序未被執(zhí)行完畢之前不會送到輸出端子上。設(shè)磁場一同步轉(zhuǎn)速n1順時針方向旋轉(zhuǎn)，于是轉(zhuǎn)子導(dǎo)條與磁場之間產(chǎn)生相對運動，即相當(dāng)于磁場不動，而轉(zhuǎn)子導(dǎo)條以逆時針方向切割磁力線，此時在導(dǎo)條中產(chǎn)生如圖31所示方向的電動勢。否則，由于兩者之間沒有相對運動，就不會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢及感應(yīng)電流，電磁轉(zhuǎn)矩也無法形成，這就是異步電動機名稱的由來。表31 三相異步電機定子的組成定子定子鐵心，相互絕緣的硅鋼片疊成，硅鋼片內(nèi)圓上有均勻分布的槽，其作用是嵌放定子三相繞組AX、BY、CZ。開口槽亦放入成型線圈，其絕緣通常用云母帶。 繞線式 繞線式異步電動機。（一）產(chǎn)生圖33表示最簡單的三相定子繞組AX、BY、CZ，它們在空間按互差1200的規(guī)律對稱排列。隨著定子繞組中的三相電流不斷地作周期性變化，產(chǎn)生的合成磁場也不斷地旋，因此稱為旋轉(zhuǎn)磁場。電磁轉(zhuǎn)矩的大小與轉(zhuǎn)子繞組中的電流I及旋轉(zhuǎn)磁場的強弱有關(guān)。圖 35 三相異步電動機的機械特性曲線在一定的電源電壓U1和轉(zhuǎn)子電阻R2下，電動機的轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)差率n之間的關(guān)系曲線T=f(s)或轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的關(guān)系曲線n=f(T)，稱為電動機的機械特性曲線，如圖35所示。當(dāng)忽略電動機本身機械摩擦轉(zhuǎn)矩T0時，阻轉(zhuǎn)矩近似為負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL，電動機作等速旋轉(zhuǎn)時，電磁轉(zhuǎn)矩T必與阻轉(zhuǎn)矩TL相等，即T= TL。最大轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)差率為Sm，此時的Sm叫做臨界轉(zhuǎn)差率，見圖36（a），最大轉(zhuǎn)矩Tm與額定轉(zhuǎn)矩TN之比稱為電動機的過載系數(shù)l，即l= Tm/ TN（~。由以上方程可知，異步電機的非線性強耦合主要表現(xiàn)在磁鏈方程和轉(zhuǎn)矩方程中，既存在定子和轉(zhuǎn)子之間的耦合，也存在三相繞組間的交叉耦合。為了使三相異步電機具有可控性、客觀性，必須對其進行簡化，使其成為一個線性、解耦的系統(tǒng)。變頻調(diào)速能夠應(yīng)用在大部分的電機拖動場合，由于它能提供精確的速度控制，因此可以方便地控制機械傳動的上升、下降和變速運行。這個電流值將大大增加電機繞組的電應(yīng)力并產(chǎn)生熱量，從而降低電機的壽命。2. 啟動時需要的功率更低。 。 離心風(fēng)機或水泵采用變頻器后都能大幅度地降低能耗，這在十幾年的工程經(jīng)驗中已經(jīng)得到體現(xiàn)。 圖41 SPWM交直交變壓變頻原理圖 圖42 交直交通用變頻器系統(tǒng)框圖（一）主電路是給異步電動機提供調(diào)壓調(diào)頻電源的電力變換部分，變頻器的主電路大體上可分為兩類:電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波是電容。也可用兩組晶體管變流器構(gòu)成可逆變流器，由于其功率方向可逆，可以進行再生運轉(zhuǎn)。 ?。和髌飨喾?，逆變器是將直流功率變換為所要求頻率的交流功率，以所確定的時間使6個開關(guān)器件導(dǎo)通、關(guān)斷就可以得到3相交流輸出。 　　：驅(qū)動主電路器件的電路。變頻調(diào)速是通過改變電機定子繞組供電的頻率來達到調(diào)速的目的?？梢姶艠O對數(shù)p越多，轉(zhuǎn)速N越慢。 V/F控制原理由電機學(xué)理論，交流異步電機的定子繞組的感應(yīng)電動勢是定子繞組切割旋轉(zhuǎn)磁力線的結(jié)果，起有效值計算如下：式中 K——與電機結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)；——磁通。理論上這種新的平衡對機械特性影響不大。變頻器與負(fù)載的額定電壓相等。三相異步電機變頻調(diào)速系統(tǒng)以可編程序控制器（PLC）作為核心的控制部件，通過PLC的模擬量輸出口實現(xiàn)變頻器的頻率設(shè)定；通過PLC輸出口對變頻器數(shù)字輸入口的控制，實現(xiàn)體統(tǒng)的正常運行。圖51 PLC控制變頻調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 控制回路接線：，對應(yīng)的地址COM接端子3。、9，控制其八段頻率。（四）在選擇硬件時考慮日后對產(chǎn)品更新升級和改進應(yīng)適當(dāng)留有一定的余量。使用觸摸屏后使得操作簡單，靈活方便，從而增加變頻調(diào)速系統(tǒng)功能的實用性。根據(jù)前面的分析，進行系統(tǒng)的調(diào)試，用PLC控制變頻器，在用變頻器對電機進行調(diào)速。，PLC程序開始工作，電機開始正轉(zhuǎn)運行。通過改變定子繞組的供電頻率f來實現(xiàn)，當(dāng)轉(zhuǎn)差率s一定時，電動機的轉(zhuǎn)速n基本上正比于f。其中最值得感謝的要算我們的論文老師唐曉慶講師了。為此唐老師花費了大量的精力！在此我深深的感謝老師對我的幫助和指導(dǎo)。畢業(yè)論文作者（簽字）： 簽字日期： 年 月 日25