碟式太陽能自動跟蹤系統(tǒng)傳動機構(gòu)誤差研究.pdf

1、太陽能集熱發(fā)電是新能源利用的一種主要形式，其中碟式太陽能集熱發(fā)電效率高、開發(fā)潛力大。碟式太陽能集熱發(fā)電是點聚焦集熱發(fā)電設(shè)備，其在工作時需要與設(shè)置配套的碟式太陽能自動跟蹤系統(tǒng)來輔助完成太陽位置跟蹤工作。碟式太陽能自動跟蹤系統(tǒng)的跟蹤精度會直接影響設(shè)備的發(fā)電效率，深入開展碟式太陽能自動跟蹤系統(tǒng)精度方面的研究，具有重要意義。
　　首先，由碟式太陽能自動跟蹤系統(tǒng)出發(fā)，具體分析了引起誤差的各種因素，包括控制系統(tǒng)誤差、傳動機構(gòu)誤差、其它部分誤差

2、等。由于碟式太陽能自動跟蹤系統(tǒng)傳動機構(gòu)誤差會隨著傳動類型的變化而變化，具有較強的研究可行性以及較大的優(yōu)化空間，因此，文章以碟式太陽能自動跟蹤系統(tǒng)傳動機構(gòu)為研究對象，進行深入研究。
　　其次，在已有的1kW碟式太陽能自動跟蹤系統(tǒng)工作平臺的基礎(chǔ)上，研究設(shè)備跟蹤精度不高的原因，選擇跟蹤精度盡可能高的傳動機構(gòu)與其匹配。并根據(jù)傳動機構(gòu)特性推導(dǎo)高度角以及方位角方向的驅(qū)動方程，建立傳動機構(gòu)三維模型。文章中高度角擬使用絲杠螺母傳動機構(gòu)，方位角擬使

3、用雙蝸桿單蝸輪傳動機構(gòu)。
　　最后，利用ADAMS軟件強大的仿真分析能力，對建立的碟式太陽能自動跟蹤系統(tǒng)傳動機構(gòu)三維模型進行運動學(xué)仿真和動力學(xué)仿真，并輸出仿真數(shù)據(jù);再依據(jù)仿真過程中得到的力學(xué)數(shù)據(jù)，使用ANSYS軟件對傳動機構(gòu)進行結(jié)構(gòu)力學(xué)分析及模態(tài)分析。綜合兩種軟件的分析結(jié)果，得到所研究碟式太陽能自動跟蹤系統(tǒng)傳動機構(gòu)的誤差。
　　研究結(jié)果顯示，該碟式太陽能自動跟蹤系統(tǒng)傳動機構(gòu)的跟蹤軌跡與太陽運行軌跡趨勢相符，傳動機構(gòu)主驅(qū)動件運

4、行穩(wěn)定，滿足設(shè)備工作要求;同時，該傳動機構(gòu)由運動學(xué)產(chǎn)生的誤差為±0.0030°，由結(jié)構(gòu)力學(xué)產(chǎn)生的誤差為±0.0060°，故傳動機構(gòu)總體跟蹤誤差約為±0.0090°;由結(jié)構(gòu)力學(xué)仿真結(jié)果可知，零部件受力形變量遠(yuǎn)小于材料許用形變量，傳動機構(gòu)安全可靠。
　　總而言之，絲杠螺母傳動機構(gòu)與蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)既可以自鎖，又具有較高的傳動精度。該研究為提高碟式太陽能自動跟蹤系統(tǒng)傳動機構(gòu)的精度奠定了一定的理論基礎(chǔ)，同時，提出了碟式太陽能自動跟蹤系統(tǒng)精