基于陣列式的太陽(yáng)跟蹤裝置研究
發(fā)布時(shí)間:2023-04-01 05:06
隨著社會(huì)的進(jìn)步和科技的發(fā)展,太陽(yáng)跟蹤裝置被廣泛應(yīng)用于太陽(yáng)能發(fā)電領(lǐng)域。傳統(tǒng)的太陽(yáng)跟蹤裝置都是單機(jī)構(gòu)跟蹤,存在安裝困難,太陽(yáng)能利用率低,成本高等缺點(diǎn),對(duì)太陽(yáng)跟蹤裝置發(fā)電的普及帶來(lái)很大困難。本文以新型陣列式太陽(yáng)跟蹤裝置的設(shè)計(jì)為主題,主要研究了以下幾個(gè)方面內(nèi)容: (1)為了便于太陽(yáng)跟蹤裝置的設(shè)計(jì)和安裝,快速獲取設(shè)計(jì)和安裝各項(xiàng)參數(shù),根據(jù)太陽(yáng)相對(duì)地球的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和陣列機(jī)構(gòu)間的遮光條件,設(shè)計(jì)了太陽(yáng)跟蹤評(píng)價(jià)系統(tǒng)。只需輸入當(dāng)?shù)亟?jīng)緯度、海拔高度、集能器長(zhǎng)度和寬度,即可快速按等級(jí)評(píng)價(jià)當(dāng)?shù)乩锰?yáng)跟蹤裝置的適合程度,跟蹤裝置設(shè)計(jì)和安裝所需的基本參數(shù)。 (2)利用歸納法,總結(jié)出滿足陣列雙軸跟蹤的條件,進(jìn)而設(shè)計(jì)了新型陣列式太陽(yáng)跟蹤機(jī)構(gòu)。該新型陣列式雙軸聯(lián)動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)只需要兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)即可實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)陣列在高度角和方位角方向的跟蹤,其中一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制機(jī)構(gòu)陣列高度角的轉(zhuǎn)動(dòng);另一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制機(jī)構(gòu)陣列方位角的轉(zhuǎn)動(dòng)。理論上,該機(jī)構(gòu)可達(dá)到的最大方位角為180度,可達(dá)到的最大高度角為90度,可以實(shí)現(xiàn)全球任何地區(qū)的全天候跟蹤。當(dāng)聯(lián)動(dòng)軸軸徑為40mm,機(jī)構(gòu)陣列數(shù)量為40×40時(shí),機(jī)構(gòu)間的最大傳動(dòng)誤差僅為0.018度。 (3)利用有限元...
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究的背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究歷史及現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 太陽(yáng)跟蹤評(píng)價(jià)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1 太陽(yáng)位置的計(jì)算
2.2 晴天太陽(yáng)輻射量計(jì)算
2.2.1 太陽(yáng)直射輻射量的計(jì)算
2.2.2 太陽(yáng)散射輻射量的計(jì)算
2.2.3 太陽(yáng)反射輻射量的計(jì)算
2.2.4 集能器上總太陽(yáng)輻射量的計(jì)算
2.3 太陽(yáng)跟蹤評(píng)價(jià)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.4 本章小結(jié)
3 陣列式雙軸跟蹤機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1 跟蹤機(jī)構(gòu)方案確定
3.1.1 現(xiàn)有雙軸跟蹤機(jī)構(gòu)歸納
3.1.2 陣列聯(lián)動(dòng)雙軸跟蹤機(jī)構(gòu)原理
3.2 陣列式雙軸跟蹤機(jī)構(gòu)具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.2.1 方位角控制機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.2.2 高度角控制機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.2.3 陣列式跟蹤機(jī)構(gòu)模塊間連接
3.2.4 陣列式跟蹤機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電機(jī)選擇
3.3 本章小結(jié)
4 陣列式跟蹤機(jī)構(gòu)關(guān)鍵零部件有限元分析
4.1 聯(lián)動(dòng)軸的模態(tài)分析
4.2 跟蹤機(jī)構(gòu)的抗風(fēng)載分析
4.3 傳動(dòng)軸靜力分析
4.4 本章小結(jié)
5 雙軸跟蹤機(jī)構(gòu)控制電路設(shè)計(jì)
5.1 光敏電阻及太陽(yáng)方位探測(cè)器
5.2 跟蹤機(jī)構(gòu)控制電路
5.3 跟蹤機(jī)構(gòu)控制電路測(cè)試
5.4 本章小結(jié)
6 控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究
6.1 光敏電阻電流偏差測(cè)試
6.2 控制系統(tǒng)精度測(cè)試
6.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄 A 2.3 m 長(zhǎng)聯(lián)動(dòng)軸的前六階振型
附錄 B 風(fēng)速為 10m/s 時(shí)機(jī)構(gòu)的應(yīng)力分布
附錄 C 風(fēng)速為 10m/s 時(shí)風(fēng)場(chǎng)流速和壓力分布
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及科研成果
致謝
本文編號(hào):3776493
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究的背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究歷史及現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 太陽(yáng)跟蹤評(píng)價(jià)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1 太陽(yáng)位置的計(jì)算
2.2 晴天太陽(yáng)輻射量計(jì)算
2.2.1 太陽(yáng)直射輻射量的計(jì)算
2.2.2 太陽(yáng)散射輻射量的計(jì)算
2.2.3 太陽(yáng)反射輻射量的計(jì)算
2.2.4 集能器上總太陽(yáng)輻射量的計(jì)算
2.3 太陽(yáng)跟蹤評(píng)價(jià)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.4 本章小結(jié)
3 陣列式雙軸跟蹤機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1 跟蹤機(jī)構(gòu)方案確定
3.1.1 現(xiàn)有雙軸跟蹤機(jī)構(gòu)歸納
3.1.2 陣列聯(lián)動(dòng)雙軸跟蹤機(jī)構(gòu)原理
3.2 陣列式雙軸跟蹤機(jī)構(gòu)具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.2.1 方位角控制機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.2.2 高度角控制機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.2.3 陣列式跟蹤機(jī)構(gòu)模塊間連接
3.2.4 陣列式跟蹤機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電機(jī)選擇
3.3 本章小結(jié)
4 陣列式跟蹤機(jī)構(gòu)關(guān)鍵零部件有限元分析
4.1 聯(lián)動(dòng)軸的模態(tài)分析
4.2 跟蹤機(jī)構(gòu)的抗風(fēng)載分析
4.3 傳動(dòng)軸靜力分析
4.4 本章小結(jié)
5 雙軸跟蹤機(jī)構(gòu)控制電路設(shè)計(jì)
5.1 光敏電阻及太陽(yáng)方位探測(cè)器
5.2 跟蹤機(jī)構(gòu)控制電路
5.3 跟蹤機(jī)構(gòu)控制電路測(cè)試
5.4 本章小結(jié)
6 控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究
6.1 光敏電阻電流偏差測(cè)試
6.2 控制系統(tǒng)精度測(cè)試
6.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄 A 2.3 m 長(zhǎng)聯(lián)動(dòng)軸的前六階振型
附錄 B 風(fēng)速為 10m/s 時(shí)機(jī)構(gòu)的應(yīng)力分布
附錄 C 風(fēng)速為 10m/s 時(shí)風(fēng)場(chǎng)流速和壓力分布
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及科研成果
致謝
本文編號(hào):3776493
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