光伏發(fā)電太陽(yáng)跟蹤裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)_綜合設(shè)計(jì)報(bào)告-文庫(kù)吧資料
2024-09-08 20:05本頁(yè)面
【正文】 流達(dá)林頓陣列，由七個(gè)硅 NPN 達(dá)林頓管組成。 （ 8）步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路 為進(jìn)一步降低電路的復(fù)雜性以及電路的成本，查閱了有關(guān)步進(jìn)電機(jī)原理的的書籍，采用自制的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)試能滿足電路的要求，并能實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、加速轉(zhuǎn)動(dòng)、減速轉(zhuǎn)動(dòng)以及停止。圖 6 中， JP5 為碰撞開(kāi)關(guān)，系統(tǒng)正常工作時(shí) JP5 的 2 引腳相連接，同時(shí) 1 引腳接地，使三極管 Q1 處于導(dǎo)通使系統(tǒng)正常供電，當(dāng)轉(zhuǎn)到極限位置是水平旋轉(zhuǎn)盤會(huì)碰到碰撞開(kāi)關(guān)使 2 引腳斷開(kāi)， 3 引腳接通，此時(shí)電路等效于三極管 Q2 的基極為高電平，三極管 Q2 處于截止?fàn)顟B(tài)，電路斷電，同時(shí)三極管 Q11 的基極接入高電平使其導(dǎo)通從而蜂鳴器報(bào)警，指示燈亮。 圖 17 行程開(kāi)關(guān) S4 處于常開(kāi)狀態(tài)，機(jī)械裝 置的方位軸在正常的工作范圍內(nèi)時(shí)，發(fā)光二極管不發(fā)光，三極管處于截止?fàn)顟B(tài)，因而輸入單片機(jī)端口的是高電平；當(dāng)機(jī)械裝置轉(zhuǎn)限時(shí)狀態(tài)時(shí)，行程開(kāi)關(guān) S4 的機(jī)械觸頭動(dòng)作，使常開(kāi)狀態(tài)的行程開(kāi)關(guān)閉合，發(fā)光二極管導(dǎo)通發(fā)光，從而使三極管導(dǎo)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(shí)，單片機(jī) 端口會(huì)接收到一個(gè)負(fù)脈沖，正好把單片機(jī)的外部中斷設(shè)置成下降沿輸入，并且中斷優(yōu)先級(jí)設(shè)置為高級(jí)，每當(dāng)單片機(jī)接收到下降沿系統(tǒng)立刻響應(yīng)最高級(jí)外部中斷，調(diào)用中斷處理程序，使之回到初始位置。 抗干擾能力強(qiáng)，穩(wěn)定性得到提高。 圖 15 信號(hào)放大電路 （ 4）信號(hào)放大電路 如圖 15 所示有信號(hào)采集系統(tǒng)所采集的信號(hào)有圖 15 所示電路放大，輸入單片機(jī)后，單片機(jī)對(duì)該信號(hào)進(jìn)行判斷，是否產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的中斷來(lái)響應(yīng)，該電路由兩個(gè)運(yùn)算放大器組成對(duì)小信號(hào)有較強(qiáng)的放大效果，可靠性高，穩(wěn)定性強(qiáng)。 圖 13 圖 14：信號(hào)采集電路 （ 3）信號(hào)采集電路 如圖 14 所示， J1 為光敏電阻，當(dāng)有陽(yáng)光照射時(shí)，其阻值變的很小并且阻值范圍變化很大，故此圖是用光敏電阻在檢 測(cè)到陽(yáng)光是阻值劇烈變化而制作的比較器電路，適當(dāng)調(diào)整可變電阻 V V2 的阻值，當(dāng)檢測(cè)到陽(yáng)光時(shí)，比較器電路將輸出高電平。 （ 2） ULN2803 ULN2020 是高耐壓、大電流達(dá)林頓陣列，由七個(gè)硅 NPN 達(dá)林頓管組成。接通開(kāi)關(guān)，先觀察光敏電阻被光照射時(shí)發(fā)光二極管的發(fā)光情況，再觀察光敏電阻被不透明物體遮蓋時(shí)，發(fā)光二極管的發(fā)光情況。圖 11 是它的外形和電路中的符號(hào)。主要是由光敏電 阻，光敏傳感器 運(yùn)算放大器 驅(qū)動(dòng)電路 電源 步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng) 執(zhí)行電路 光線 ULN2803， 運(yùn)算放大器， 單片機(jī) ，繼電器驅(qū)動(dòng)（放大）電路，直流 步進(jìn) 電機(jī)，電源供電部分等。實(shí)用性是第一原則，同時(shí)具有可學(xué)性?？煽啃愿?、控制功能強(qiáng)等特點(diǎn)。所以，本控制器能使太陽(yáng)能接收裝置四季全天候跟蹤太陽(yáng)光，調(diào)試簡(jiǎn)單，成本不高，運(yùn)行可靠。傳感器把接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，電信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)處理及控制電路后，由控制電路輸出相應(yīng)的控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)方位角調(diào)整機(jī)構(gòu)和高度角調(diào)整機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的位置調(diào)整。下面電路框圖可有效解決上述難題。 概述 現(xiàn)有的太陽(yáng)光能自動(dòng)跟蹤控制器主要有二類：一是使用一只光敏傳感器與施密特觸發(fā)器或單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器所構(gòu)成的光控施密特觸發(fā)器或光控單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器來(lái)控制電機(jī)的停、轉(zhuǎn)；二是采用兩只光敏傳感器與兩只比較器分別構(gòu)成兩個(gè)光控比較器來(lái)控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。 系統(tǒng)制作成本低，便于大規(guī)模推廣與應(yīng)用，為太陽(yáng)能電池進(jìn)一步推廣奠定了基礎(chǔ)。 跟蹤誤差小，反應(yīng)快，并且能實(shí)時(shí)顯示環(huán)境溫度，太陽(yáng)在天空中的位置。機(jī)械機(jī)構(gòu)在三維空間可以自由搜尋，同時(shí)系統(tǒng)可以顯示溫度，太陽(yáng)的方位角，仰角，并且通過(guò)串口與 PC 上位機(jī)通訊，實(shí)時(shí)控制與信息處理。 為了提高太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率，以及號(hào)召當(dāng)今社會(huì)“低碳”的環(huán)保主題，設(shè)計(jì)了一款基于盛群 HT46Ru232 的雙單片機(jī)的太陽(yáng)能隨動(dòng)系統(tǒng)，分析了傳感器的工作原理，研制了跟蹤傳感器，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的信號(hào)處理及控制電路 ，設(shè)計(jì)了三維轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，闡述了系統(tǒng)控制的軟件實(shí)現(xiàn)原理。 該作品主要由水平檢光系統(tǒng)和仰角檢光系統(tǒng)，每個(gè)檢光系統(tǒng)又由輔助檢光模塊和中心檢光模塊，當(dāng)輔助檢光模塊檢測(cè)到陽(yáng)光后會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的信息讓單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)向相應(yīng)的方向旋轉(zhuǎn)，直到中心檢光模塊檢測(cè)到陽(yáng)光后停止步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)，至此完成了對(duì)光的過(guò)程。包括電樞鐵心，電樞繞組，換向器 、軸和風(fēng)扇等。包括主磁極、換向極、機(jī)座、端蓋、軸承、電刷裝置等。靜止和旋轉(zhuǎn)部分之間有一定大小的間隙，稱為氣隙。 直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)：電機(jī)要實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量變換，電路和磁路之間必須有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 直流電機(jī)運(yùn)行時(shí)靜止不動(dòng)的部分稱為定子，定子的主要作用是產(chǎn)生磁場(chǎng)，由機(jī)座、主磁極、換向極、端蓋、軸承和 電刷裝置等組成。（式中 N=MC 為運(yùn)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(shí) C=1, 單六拍或雙六拍時(shí) C=2 為轉(zhuǎn)子齒數(shù)）。這樣 , 按照 A 一 B 一 C 一 A 順序通電次 , 可以使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng) 9176。 =13 3?9, 不為整數(shù) , 即此時(shí)轉(zhuǎn)子齒與 B相不對(duì)齊 , 只是 13號(hào)齒靠近相的中心 , 且相差 3176?？芍?120176。利用電磁學(xué)的性質(zhì) , 在某相繞組通電時(shí) , 相應(yīng) 的磁極產(chǎn)生磁場(chǎng) , 與轉(zhuǎn)子形成磁路如此時(shí)定子的小齒與轉(zhuǎn)子的小齒沒(méi)有對(duì)齊 , 則在磁場(chǎng)作用下 , 轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度 , 達(dá)到齒的對(duì)齊。的定子磁極上均勻分布了 5 個(gè)矩形小齒 , 沒(méi)有繞組的轉(zhuǎn)子圓周上也均勻的分布著 40 個(gè)小齒（相鄰齒夾角為 9176。以三相電機(jī)為例 , 其結(jié)構(gòu)原理見(jiàn)圖 1。他們都是 利用電和磁的相互作用來(lái)實(shí)現(xiàn) 向 機(jī)械能能的轉(zhuǎn)換。直流發(fā)電機(jī)通常是作為
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