[發(fā)明專利]槽式太陽能集熱器自適應(yīng)扭矩補償裝置及工作方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210387298.7
• 申請日: 2012-10-12
• 公開（公告）號: CN102889699A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋記鋒;靳周;楊勇平
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號: F24J2/38
• 分類號: F24J2/38
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 薄觀玖

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽能開發(fā)自動化領(lǐng)域，特別涉及槽式太陽能集熱器自適應(yīng)扭矩補償裝置及工作方法。

背景技術(shù)

槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)全稱為槽式拋物面反射鏡太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)，是將多個槽型拋物面聚光集熱器經(jīng)過串并聯(lián)的排列，聚焦太陽直射光，加熱真空集熱管里面的工質(zhì)，產(chǎn)生高溫，再通過換熱設(shè)備加熱水產(chǎn)生高溫高壓的蒸汽，驅(qū)動汽輪機發(fā)電機組發(fā)電。槽式太陽能熱發(fā)電是全球目前唯一進(jìn)入商業(yè)化運行的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)類型。

在槽式集熱器跟蹤太陽時，由位于串聯(lián)一列集熱器中部的電機帶動主軸旋轉(zhuǎn)。在這個過程中，由于靜摩擦等原因會導(dǎo)致主軸靠近電機的部分與兩端產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)角度的偏差，但是現(xiàn)有的槽式太陽集熱器并沒有相應(yīng)的解決辦法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對國內(nèi)外槽式太陽能熱發(fā)電集熱器繞主軸轉(zhuǎn)動時主軸兩端與中央部分扭矩不平衡的缺陷，提出一種新型的自適應(yīng)扭矩補償裝置及工作方法，以提高槽式太陽能集熱器跟蹤精度，提高集熱效率。

本發(fā)明的原理是：通過置于主軸端部的重物補償扭矩，補償扭矩的大小通過改變重物的位置實現(xiàn)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種槽式太陽能集熱器自適應(yīng)扭矩補償裝置，其特征在于該裝置包括重物、傳動機構(gòu)和角度傳感器，其中，

傳動機構(gòu)包括同步電機、同步輪和同步皮帶，同步輪與同步皮帶相嚙合，同步電機帶動同步輪轉(zhuǎn)動，同步輪固定在連接支架上，集熱器列兩端最外側(cè)龍骨上均固定有所述連接支架；

重物固定在同步皮帶上；

在中央集熱管支架以及兩端集熱管支架上均固定有角度傳感器，每一端的角度傳感器均根據(jù)其與中央角度傳感器的角度偏差信號控制該端同步電機轉(zhuǎn)動。角度傳感器可隨集熱器繞主軸轉(zhuǎn)動。

重物的移動通過連接在同步輪上的同步電機經(jīng)過同步輪帶動同步皮帶轉(zhuǎn)動實現(xiàn)。重物由一個或多個可拆卸物塊組成，可調(diào)節(jié)重量。

所述傳動機構(gòu)能夠為同步輪傳動或滾珠絲杠傳動。

所述角度傳感器能夠為巨磁阻式角度傳感器或電容式角度傳感器或碼盤式角度傳感器或電位器式角度傳感器。

槽式太陽能集熱器的集熱器支架上設(shè)置主軸，集熱管通過集熱管支架固定在主軸上，龍骨固定于主軸上，聚光鏡安裝在龍骨上，主電機與主軸相連接。

槽式太陽能集熱器自適應(yīng)扭矩補償裝置的工作方法：

利用角度傳感器的角度偏差信號驅(qū)動電機，改變重物所在的位置，實現(xiàn)扭矩補償；

具體為：裝置啟動后，讀取設(shè)置在中央集熱管支架以及兩端集熱管支架上的角度傳感器數(shù)值，得到兩端軸偏轉(zhuǎn)角度與中央軸的偏轉(zhuǎn)角度；

根據(jù)端軸偏轉(zhuǎn)角度與中央軸偏轉(zhuǎn)角度的角度偏差信號驅(qū)動對應(yīng)端的同步電機，使重物向相應(yīng)方向移動，補償扭矩，消除偏差，直到角度偏差為零時，扭矩補償過程結(jié)束。

若通過重物移動仍未能消除角度偏差，則需要通過添加物塊來增加重物的重量。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供的槽式太陽能集熱器自適應(yīng)扭矩補償裝置及工作方法，裝置包括重物、傳動機構(gòu)、角度傳感器，傳動機構(gòu)與集熱器列最外側(cè)龍骨上的支架相連接，重物可在傳動機構(gòu)的帶動下改變位置。工作方法包括利用角度傳感器傳回的偏差信號控制重物的位置，從而達(dá)到補償扭矩的目的。本發(fā)明保證了槽式太陽能集熱器的跟蹤精度，確保集熱器能夠穩(wěn)定、高效的工作。采用本裝置可以及時調(diào)整由于各種原因造成的槽式太陽能集熱器旋轉(zhuǎn)過程中的扭矩?fù)p失，提高了槽式太陽能集熱器的跟蹤精度，提高集熱器的集熱效率。

附圖說明

圖1?為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2?為本發(fā)明裝置的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3?為本發(fā)明方法自適應(yīng)扭矩補償方法流程圖。

圖中標(biāo)號：?1-集熱管，?2-聚光鏡，?3-中央集熱管支架，?4-中央角度傳感器，?5-主電機，?6?-主軸，?7-端集熱管支架，?8-端角度傳感器，?9-連接支架，?10-同步電機，?11-同步輪，?12-同步皮帶，?13-重物，?14-龍骨，15-集熱器支架。

具體實施方式

下面的實施例可以使本專業(yè)技術(shù)人員更全面的理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。

槽式太陽能集熱器的集熱器支架15上設(shè)置主軸6，集熱管1通過集熱管支架固定在主軸6上，龍骨14固定于主軸6上，聚光鏡2安裝在龍骨14上，主電機5與主軸6相連接。

槽式太陽能集熱器自適應(yīng)扭矩補償裝置包括重物、傳動機構(gòu)和角度傳感器，其中，