[發明專利]新型太陽能發電跟蹤驅動裝置

無效

• 申請號: 201210215071.4
• 申請日: 2012-06-27
• 公開（公告）號: CN102739112A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 胥勛澤;周小平;肖平;唐國華
• 申請（專利權）人: 成都瑞迪機械實業有限公司
• 主分類號: H02N6/00
• 分類號: H02N6/00;G05D3/12
• 代理公司: 北京中海智圣知識產權代理有限公司 11282
• 代理人: 曾永珠

技術領域

本發明涉及一種驅動裝置，特別是涉及一種新型太陽能發電跟蹤驅動裝置。?

背景技術

隨著中國能源問題的日益突出，用太陽能發電代替之前的水利發電、煤碳發電和核能發電，已成為近幾年中國有識之士的共識。但由于太陽能發電在中國經歷的時間短，技術不成熟等問題，中國的太陽能發電一直未能創造很好的經濟效益。之前中國國內采用一些驅動裝置使太陽能支架跟蹤太陽運行軌跡以獲得較多的發電量，但由于這些驅動裝置存在方方面面的問題，使發電量未能真正增加。因而，尋找一種可靠的長壽命的低成本的驅動裝置，就成為太陽能發電行業迫切需要解決的問題。?

傳統的太陽能發電驅動裝置一般采用液壓驅動、蝸輪蝸桿驅動和電動推桿驅動等結構。?

液壓驅動利用液壓泵將原動機的機械能轉換為液體的壓力能，通過液體壓力能的變化來傳遞能量，經過各種控制閥和管路的傳遞，借助于液壓執行元件(液壓缸或馬達)把液體壓力能轉換為機械能，從而驅動工作機構，實現直線往復運動和回轉運動。其自身的優點決定了液壓傳動應用廣泛，但同時液壓傳動也存在著許多缺點，如液壓元件制造精度要求高，工藝復雜，成本較高；不宜在低溫環境下工作；系統運行效率低(0.2~0.7)；使用液壓傳動對維護的要求高，工作油要始終保持清潔；液壓元件維修較復雜，且需有較高的技術水平；無法保證嚴格的傳動比等。使太陽能發電維修復雜、維護成本高、系統效率低等缺點，直接導致了發電故障的增多和發電成本的增加。?

蝸輪蝸桿驅動是通過蝸輪蝸桿相互嚙合，實現空間交錯軸向傳遞功率的一種驅動方式。在太陽能發電行業，蝸輪蝸桿存在嚴重的缺點：如傳動效率低（0.7~0.9），使用壽命短，能耗高，故障率高，嚙合面磨損嚴重使蝸輪不得不采用較好的材料從而使制造成本增加，發熱量高，產品維護困難等。?

電動推桿驅動將旋轉運動轉變為直線往復運動一種驅動方式。在太陽能發電行業存在著許多缺點：如制造成本高、傳動效率低（梯形絲的傳動效率一般只有0.26~0.46，滾珠絲杠的傳動效率一般在0.9~0.96之間）、無抗沖擊性、不能實現對大扭矩的驅動、推桿螺母壽命低，零件更換、產品維護困難等缺點。?

上述三種驅動方式都有一些共同的缺點：制造成本高、故障率高、維護困難且維護成本高、使用壽命低等。?

發明內容

本發明的目的是為了解決上述問題而提供一種傳動效率高、使用壽命長、可實現大扭矩和制造成本低的新型太陽能發電跟蹤驅動裝置。?

本發明是通過以下技術方案實現的：?

一種新型太陽能發電跟蹤驅動裝置，包括電機、驅動主軸、電氣控制系統、減速機構、主動輪、同步帶和從動輪，所述電氣控制系統的信號輸出端與所述電機的控制信號輸入端連接，所述電機的轉軸與所述減速機構的輸入端連接，所述主動輪通過聯軸器與所述減速機構的輸出端連接，所述主動輪通過所述同步帶與所述從動輪連接，所述從動輪與所述驅動主軸連接。?

白天正常運行時，電機接入電氣控制系統中，通過電氣控制系統的變頻器實現第一次減速，經變頻器減速后的電機輸出軸與減速機構聯接，再通過減速機構實現第二次減速。由于減速機構的輸出軸通過聯軸器與主動輪聯接，因此這個時候主動輪的轉速就非常低，同時扭矩增大。此時主動輪以非常低的速度運轉，通過同步帶將扭矩傳遞到從動輪上，經主動輪－從動輪之間的減速比，從動輪再以更低的轉速運行。電氣控制系統能夠根據需要控制每次動作的行程，動作時間和動作間隔時間。通過編碼器對電機運轉角度的精確計算的監控，實現從動輪的精確運轉。通過電機－減速機構－主動輪－同步帶－從動輪－驅動主軸，可以實現對整個太陽能跟蹤系統的制動，保證太陽能跟蹤系統在承受風載、雪載、下雨等惡劣自然條件時不晃動，有較好的承受力。在白天正常工作時，太陽能跟蹤系統一般要求旋轉速度較慢，因此電機輸出速度也較慢，此功能由變頻器實現。?

夜晚快速復位時：通過電氣控制系統的指令，電機按與白天工作時旋轉方向相反的方向進行工作，仍然經上述電氣控制系統的變頻器－電機－減速機構－主動輪－同步帶－從動輪－驅動主軸這條減速路線，使太陽能跟蹤系統按與白天工作時相反的方向進行轉動，到達初始位置時，電機停止運動，制動器實現制動。與白天正常運動不同的時，復位時一般要求跟蹤支架系統旋轉較快，因此此時電機的輸出速度較白天正常運動時有較大的提高，這一需求就靠變頻器來實現。?