機(jī)電一體化畢業(yè)設(shè)計(jì)-太陽追蹤器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-資料下載頁
2024-12-03 03:05本頁面
【導(dǎo)讀】陽能發(fā)電技術(shù)意義重大。太陽跟蹤器須在露天下工作，因此必須考慮到結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)必須可以自鎖，因此選擇滑動(dòng)螺旋副和蝸輪蝸桿傳動(dòng)。兩個(gè)傳感器，一個(gè)高精度傳感器，一個(gè)大角度傳感器。信號(hào)，如此反復(fù)，達(dá)到隨時(shí)跟蹤太陽的目的。并且為了節(jié)約能源，在夜間跟蹤器應(yīng)靜。如何提高太陽能電池光電轉(zhuǎn)換率則是光伏發(fā)電能否推。廣應(yīng)用的根本所在。這就對(duì)太陽能的收集與利用提出了更高的要求。伏電池最大功率，可以從太陽能電池的材質(zhì)上入手，或從逆變電源設(shè)計(jì)上入手[1]；另一途徑是讓太陽能電池跟著陽光旋轉(zhuǎn)，使太陽能電池與陽光入射角保持垂直，以達(dá)到光能最大獲取率[2]。這要依靠太陽跟蹤器來實(shí)現(xiàn)。太陽跟蹤器[3~5]，故名思。意，基本功能就是使光伏陣列隨著太陽而轉(zhuǎn)動(dòng)。太陽能跟蹤器根據(jù)結(jié)構(gòu)和控制原。一般雙軸系統(tǒng)可提高發(fā)電量35%左右，單軸系統(tǒng)。本文主要闡述一種雙軸太陽跟蹤器?？刂葡到y(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。
【正文】 9 程序流程圖 10 七 觸摸屏 控制 界面設(shè)計(jì) 使用觸摸屏可以實(shí)現(xiàn)照射點(diǎn)位置的顯示，手動(dòng)調(diào)試和實(shí)況模擬。 觸摸屏界面設(shè)計(jì)如下： 圖 10 觸摸屏界面 1 限位開關(guān) M20 和 M21 是追蹤器左右旋轉(zhuǎn)的左右極限（可手動(dòng)控制） 。 限位開關(guān) M22 和 M23 是追蹤器俯仰的上下極限（可手動(dòng)控制） 。 電機(jī)旋轉(zhuǎn)控制按鈕 M24和 M25 手動(dòng)控制電機(jī) 1 的正反轉(zhuǎn) 。 電機(jī)旋轉(zhuǎn)控制按鈕 M26 和 M27 手動(dòng)控制電機(jī) 2 的正反轉(zhuǎn) 。 傳感器指示按鈕顯示光線照射位置 。 按下進(jìn)入傳感器控制模擬可以進(jìn)入模擬 狀態(tài)界面 。見下圖。 11 圖 11 觸摸屏界面 2 按下開始模擬按鈕進(jìn)入模擬狀態(tài) 。 按鈕 11~19 表示低精度傳感器光敏電阻的陣列，按下其中任一個(gè)（表示相應(yīng)的光敏電阻光線照射強(qiáng)度最高），追蹤器發(fā)生相應(yīng)的動(dòng)作。按鈕 1~9 表示高精度傳感器光敏電阻的陣列，在按鈕 19 按下后（表示低精度傳感器檢測(cè)到光線與電池板已經(jīng)垂直，但不精確），按下其中任一個(gè)按鈕（表示相應(yīng)的光敏電阻光線照射強(qiáng)度最高） , 追蹤器發(fā)生相應(yīng)的動(dòng)作。按下返回控制畫面按鈕即返回控制畫面 。 12 結(jié)論 本設(shè)計(jì)采用蝸輪蝸桿和滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)，具有自鎖性，使得太陽跟蹤器 具有很好的穩(wěn)定性。提出了使用九個(gè)光敏電阻組成陣列作為傳感器，通過比較電路提取信號(hào)，避免了模數(shù)轉(zhuǎn)換，降低了價(jià)格。經(jīng)試驗(yàn)樣機(jī)驗(yàn)證，可以很好地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟隨太陽運(yùn)轉(zhuǎn)。在下一步的研究中，將提高系統(tǒng)的可靠性與易維護(hù)性。在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，絲杠暴露在空氣中面積較大，長(zhǎng)時(shí)間在戶外工作，容易銹蝕，影響機(jī)構(gòu)的可靠性，增加機(jī)構(gòu)的維護(hù)成本。另外，在陰雨天的跟蹤控制策略上仍有待提高，需以更快的速度實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽的準(zhǔn)確定位。 13 致謝 本論文是在 朱方 園 老師的精心指導(dǎo)下完成的，從課題 的立項(xiàng)、開題及課題的開發(fā)研究到論文的 審稿、定稿，每一步都凝集著朱 老師的心血。而且，在整個(gè)課題的創(chuàng)作過程中， 朱 老師給予了我極大的支持，不僅向我提供了理論知識(shí)上的支持，而且更重要的是向我提供了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上的支持，使我不僅能在理論上有所收獲，而且，能結(jié)合具體的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)踐上的提升，這一切都將使我受益匪淺。 最后，衷心感謝大學(xué)三年里所有給予我教誨以及幫助過我的老師及同學(xué)們，謝謝！ 14 參考文獻(xiàn) 1. [1] 孫佩石，何慶領(lǐng) .具有最大功率跟蹤功能的光伏用戶逆變電源 [J]，合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）， 2021， 24（ 6）， 1115~1118. 2. [2] 陳旭平，熊德敏，胡聯(lián)紅 .步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在太陽能跟蹤器上的應(yīng)用 [J]. 今日科技， 2021（ 8）， 46~47. 3. [3] Roger A Messenge, Jerry Ventre ． Photovoltaic Systems Engineering[M]． 2nd Edition． FL: CRC PRESS， 2021． 4. [4] 王炳忠，湯潔．幾種太陽位置計(jì)算方法的比較研究 [J]．太陽能學(xué)報(bào)， 2021，22(4)： 413— 417． 5. [5] Stiner W B,H arrigan W． Solar Energy Fundamentals and Design[M]． New York： John Wiley,1985． 6. [6] 伍春生 ,劉四洋 ,彭燕昌 ,許洪華 .基于 PIC16F877A 自動(dòng)太陽跟蹤器的設(shè)計(jì) [J].現(xiàn)代電子技術(shù) .2021,30（ 20） ,147~149. 15 附件 1： PLC 控制程序 16 17 18 19 20 21
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