單電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制太陽(yáng)追隨器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能追隨裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種單電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制太陽(yáng)追隨器。
【背景技術(shù)】
[0002]面對(duì)當(dāng)今世界煤炭、石油等非可再生資源的日益減少，以及非可再生資源在使用中造成的環(huán)境污染日益嚴(yán)重，可再生能源的利用越來(lái)越得到人們的重視。而太陽(yáng)能無(wú)污染、普遍的特點(diǎn)使得太陽(yáng)能發(fā)電具有廣闊的利用前景和發(fā)展空間。
[0003]目前受限于太陽(yáng)能電池板的光伏轉(zhuǎn)換效率問(wèn)題，能源的利用率并不高。而太陽(yáng)能追隨器可以提高能源利用率，追隨系統(tǒng)多分為單軸追隨和雙軸追隨，但是單軸追隨效率低，而雙軸追隨的成本高，且控制難度高、系統(tǒng)功耗也較高。因此本設(shè)計(jì)提出一種利用單電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制的雙軸太陽(yáng)追隨器具有降低成本和系統(tǒng)功耗，減少控制難度的效果。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于解決上述的問(wèn)題，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、智能安全的單電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制太陽(yáng)追隨器。
[0005]該單電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制太陽(yáng)追隨器包括:固定底座、轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)、以及安裝于所述轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)的電機(jī)、反向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)動(dòng)爪、正向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、水平擺動(dòng)機(jī)構(gòu)、太陽(yáng)板，所述轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)可在所述固定底座內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述電機(jī)與所述正向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、反向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，所述正向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述水平擺動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，所述太陽(yáng)板與所述水平擺動(dòng)機(jī)構(gòu)可擺動(dòng)相連，所述固定底座邊緣設(shè)置多個(gè)凹槽，所述反向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述轉(zhuǎn)動(dòng)爪相連，所述轉(zhuǎn)動(dòng)爪與凹槽匹配帶動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0006]作為優(yōu)選，所述單電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制太陽(yáng)追隨器的所述水平擺動(dòng)機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)動(dòng)塊、支撐架、連桿、擺動(dòng)輪，所述支撐架固定于所述轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)，固定于所述太陽(yáng)板的所述轉(zhuǎn)動(dòng)塊可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于所述支撐架，所述擺動(dòng)輪與所述正向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，所述連桿兩端分別與所述太陽(yáng)板、所述擺動(dòng)輪相連。
[0007]進(jìn)一步，所述單電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制太陽(yáng)追隨器的所述轉(zhuǎn)動(dòng)塊通過(guò)轉(zhuǎn)軸安裝于所述支撐架上。
[0008]作為優(yōu)選，所述單電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制太陽(yáng)追隨器的所述正向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一聯(lián)軸器、渦桿、飛輪渦輪、普通渦桿、普通渦輪，所述渦桿與所述飛輪渦輪匹配，所述普通渦桿與普通渦輪匹配，所述第一聯(lián)軸器與所述渦桿相連，所述飛輪渦輪與所述普通渦輪相連，所述普通渦輪與所述擺動(dòng)輪相連，所述飛輪渦輪帶動(dòng)所述普通渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所述普通渦輪帶動(dòng)所述擺動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0009]作為優(yōu)選，所述單電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制太陽(yáng)追隨器的所述反向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第二聯(lián)軸器、飛輪齒輪、大齒輪，所述第二聯(lián)軸器與所述飛輪齒輪相連、所述飛輪齒輪與所述大齒輪匹配，所述第二聯(lián)軸器帶動(dòng)所述飛輪齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所述飛輪齒輪帶動(dòng)所述大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所述大齒輪帶動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)爪轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0010]本實(shí)用新型具有以下有益效果:雙軸單電機(jī)的結(jié)構(gòu)，減少了控制器數(shù)量；轉(zhuǎn)動(dòng)爪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)，替代了錐形齒輪和齒條；單電機(jī)控制，降低了控制難度和雙軸的配合難度，且在單方向上又保持很好的精確性，有利于準(zhǔn)確的控制太陽(yáng)板朝向，提高能源利用率。降低了產(chǎn)品的功耗、設(shè)計(jì)成本和安裝的難度。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是太陽(yáng)板處于水平狀態(tài)時(shí)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]1、固定底座；11、凹槽；2、轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)；3、電機(jī)；4、反向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；41、第二聯(lián)軸器；42、飛輪齒輪；43、大齒輪；5、轉(zhuǎn)動(dòng)爪；6、正向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；61、第一聯(lián)軸器；62、禍桿；63、飛輪渦輪；64、普通渦桿；65、普通渦輪；7、水平擺動(dòng)機(jī)構(gòu)；71、轉(zhuǎn)動(dòng)塊；72、支撐架；73、連桿；74、擺動(dòng)輪；75、轉(zhuǎn)軸；8、太陽(yáng)板。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合具體實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說(shuō)明:
[0015]如圖1、2所示，一種利用單電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制的雙軸太陽(yáng)追隨器，本裝置包括固定底座1、轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)2、電機(jī)3、反向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4、轉(zhuǎn)動(dòng)爪5、正向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6、水平擺動(dòng)機(jī)構(gòu)7、太陽(yáng)板8。所述水平擺動(dòng)機(jī)構(gòu)7包括轉(zhuǎn)動(dòng)塊71、支撐架72、連桿73、擺動(dòng)輪74、轉(zhuǎn)軸75。所述反向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4包括第二聯(lián)軸器41、飛輪齒輪42、大齒輪43。所述正向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6包括第一聯(lián)軸器61、渦桿62、飛輪渦輪63、普通渦桿64、普通渦輪65。
[0016]固定底座邊緣有下凹槽11，間距與轉(zhuǎn)動(dòng)爪5相匹配，轉(zhuǎn)動(dòng)爪5的尖端只能沿下凹槽11前行。轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)2可在固定底座I內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。太陽(yáng)板8—端固定在轉(zhuǎn)動(dòng)塊2上，可以繞水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)，另一端固定有連桿73，連桿73的另一端固定在擺動(dòng)輪74上。根據(jù)擺動(dòng)輪74的位置不同，通過(guò)連桿73控制著太陽(yáng)板8的擺動(dòng)幅度。
[0017]當(dāng)電機(jī)3反轉(zhuǎn)時(shí)通過(guò)第二聯(lián)軸器41帶動(dòng)傳動(dòng)軸繼而帶動(dòng)飛輪齒輪42旋轉(zhuǎn)(內(nèi)部棘輪處于受力狀態(tài))，同時(shí)電機(jī)3另一方向上，渦桿62帶動(dòng)飛輪渦輪63旋轉(zhuǎn)(此時(shí)渦輪內(nèi)部棘輪處于打滑狀態(tài))不帶動(dòng)普通渦桿64轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣就完成了反向傳動(dòng)，飛輪齒輪42帶動(dòng)大齒輪43旋轉(zhuǎn)，繼而帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)爪5旋轉(zhuǎn)，完成旋轉(zhuǎn)平臺(tái)2的轉(zhuǎn)動(dòng)，及垂直軸向的轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0018]同理，當(dāng)電機(jī)3正轉(zhuǎn)時(shí)通過(guò)第一聯(lián)軸器61帶動(dòng)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)飛輪齒輪42內(nèi)部棘輪處于打滑狀態(tài)，不能帶動(dòng)外部大齒輪43轉(zhuǎn)動(dòng)，及旋轉(zhuǎn)平臺(tái)2不轉(zhuǎn)動(dòng)。相反渦桿62帶動(dòng)飛輪渦輪63轉(zhuǎn)動(dòng)(內(nèi)部棘輪處于受力狀態(tài))，從而帶動(dòng)普通渦桿64轉(zhuǎn)動(dòng)，再傳動(dòng)到普通渦輪65，帶動(dòng)擺動(dòng)輪74旋轉(zhuǎn)，擺動(dòng)輪74上固定有連桿73，連接到太陽(yáng)板8 一端。這樣因?yàn)閿[動(dòng)輪74的角度不同，太陽(yáng)板8的傾斜度就不同，完成了水平軸方向的控制。
[0019]該裝置結(jié)合兩個(gè)軸向角度的精確控制，最終就完成了對(duì)太陽(yáng)方向的準(zhǔn)確追隨?？梢苑珠_(kāi)調(diào)整各個(gè)軸向的角度。
[0020]每天早上太陽(yáng)板從極限45度傾斜朝向偏東位置開(kāi)始追隨太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)。默認(rèn)每20分鐘電機(jī)3正轉(zhuǎn)調(diào)整一次傾斜度，然后電機(jī)3反轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，使太陽(yáng)光垂直照射太陽(yáng)板8。中午時(shí)，太陽(yáng)板8處于水平狀態(tài)極限。然后隨著時(shí)間的推進(jìn)，電機(jī)3正轉(zhuǎn)太陽(yáng)板8慢慢開(kāi)始傾斜，電機(jī)3再進(jìn)行反轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，始終盡量保持太陽(yáng)板8朝向太陽(yáng)使太陽(yáng)能得到充分利用。傍晚時(shí)，太陽(yáng)板8再次回到45度最大傾斜狀態(tài)，但此時(shí)太陽(yáng)板8朝向偏西方向。這樣就完成了一天的太陽(yáng)追隨工作，晚上太陽(yáng)落下后，電機(jī)3反轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)180度左右，使太陽(yáng)板8回到朝向偏東45度傾斜狀態(tài)，及起始狀態(tài)這樣就保證了追隨器第二天的正常工作。
[0021]考慮到該追隨器利用雙軸電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制各個(gè)軸向的轉(zhuǎn)動(dòng)，所以每個(gè)軸向轉(zhuǎn)動(dòng)只能朝單一方向旋轉(zhuǎn)。及旋轉(zhuǎn)平臺(tái)只能順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，太陽(yáng)板8傾斜角只能是從45度變?yōu)樗皆倩氐?5度狀態(tài)，無(wú)法反向運(yùn)動(dòng)，所以該裝置每次都進(jìn)行小角度調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)，若檢測(cè)到過(guò)度調(diào)節(jié)，只能保持不動(dòng)，等待下一次的調(diào)整。系統(tǒng)利用反饋調(diào)節(jié)，基本上可以很好的控制每次的調(diào)節(jié)量。因?yàn)樘?yáng)每時(shí)每刻都在變化位置，所以稍過(guò)量調(diào)節(jié)，對(duì)太陽(yáng)能的利用率損失不是很大，在可以接受的范圍內(nèi)。
[0022]上述【具體實(shí)施方式】用來(lái)解釋說(shuō)明本實(shí)用新型，而不是對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行限制，在本實(shí)用新型的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本實(shí)用新型做出的任何修改和改變，都落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種單電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制太陽(yáng)追隨器，其特征在于包括:固定底座(I)、轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)(2)、以及安裝于所述轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)(2)的電機(jī)(3)、反向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)、轉(zhuǎn)動(dòng)爪(5)、正向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(6)、水平擺動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)、太陽(yáng)板(8)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)(2)可在所述固定底座(I)內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述電機(jī)(3)與所述正向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(6)、反向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)相連，所述正向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(6)與所述水平擺動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)相連，所述太陽(yáng)板(8)與所述水平擺動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)可擺動(dòng)相連，所述固定底座(I)邊緣設(shè)置多個(gè)凹槽(11)，所述反向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)與所述轉(zhuǎn)動(dòng)爪(5)相連，所述轉(zhuǎn)動(dòng)爪(5 )與凹槽(11)匹配帶動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)(2 )轉(zhuǎn)動(dòng)。2.據(jù)權(quán)利要求1所述的單電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制太陽(yáng)追隨器，其特征在于:所述水平擺動(dòng)機(jī)構(gòu)(7 )包括轉(zhuǎn)動(dòng)塊(71)、支撐架(72 )、連桿(73 )、擺動(dòng)輪(74 )，所述支撐架(72 )固定于所述轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)(2)，固定于所述太陽(yáng)板(8)的所述轉(zhuǎn)動(dòng)塊(71)可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于所述支撐架(72)，所述擺動(dòng)輪(74)與所述正向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(6)相連，所述連桿(73)兩端分別與所述太陽(yáng)板(8)、所述擺動(dòng)輪(74)相連。3.據(jù)權(quán)利要求2所述的單電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制太陽(yáng)追隨器，其特征在于:所述轉(zhuǎn)動(dòng)塊(71)通過(guò)轉(zhuǎn)軸(75 )安裝于所述支撐架(72 )上。4.據(jù)權(quán)利要求2所述的單電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制太陽(yáng)追隨器，其特征在于:所述正向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(6)包括第一聯(lián)軸器(61)、渦桿(62)、飛輪渦輪(63)、普通渦桿(64)、普通渦輪(65)，所述渦桿(62 )與所述飛輪渦輪(63 )匹配，所述普通渦桿(64 )與普通渦輪匹配(65 )，所述第一聯(lián)軸器(61)與所述渦桿(62)相連，所述飛輪渦輪(63)與所述普通渦輪(65)相連，所述普通渦輪(65)與所述擺動(dòng)輪(74)相連，所述飛輪渦輪(63)帶動(dòng)所述普通渦輪(65)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述普通渦輪(65)帶動(dòng)所述擺動(dòng)輪(74)轉(zhuǎn)動(dòng)。5.據(jù)權(quán)利要求1所述的單電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制太陽(yáng)追隨器，其特征在于:所述反向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)包括第二聯(lián)軸器(41)、飛輪齒輪(42)、大齒輪(43)，所述第二聯(lián)軸器(41)與所述飛輪齒輪(42)相連、所述飛輪齒輪(42)與所述大齒輪(43)匹配，所述第二聯(lián)軸器(41)帶動(dòng)所述飛輪齒輪(42)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述飛輪齒輪(42)帶動(dòng)所述大齒輪(43)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述大齒輪(43)帶動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)爪(5 )轉(zhuǎn)動(dòng)。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了是一種單電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制太陽(yáng)追隨器，包括固定底座、轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)、以及安裝于所述轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)的電機(jī)、反向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)動(dòng)爪、正向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、水平擺動(dòng)機(jī)構(gòu)、太陽(yáng)板，所述轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)可在所述固定底座內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述電機(jī)與所述正向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、反向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，所述正向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述水平擺動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，所述太陽(yáng)板與所述水平擺動(dòng)機(jī)構(gòu)可擺動(dòng)相連，所述固定底座邊緣設(shè)置多個(gè)凹槽，所述反向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述轉(zhuǎn)動(dòng)爪相連，所述轉(zhuǎn)動(dòng)爪與凹槽匹配帶動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)。本實(shí)用新型用雙軸單電機(jī)的結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)動(dòng)爪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)，單電機(jī)控制，降低了產(chǎn)品的功耗、設(shè)計(jì)成本和安裝的難度。
【IPC分類(lèi)】G05D3/12
【公開(kāi)號(hào)】CN204945808
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520675919
【發(fā)明人】郭育, 周永建
【申請(qǐng)人】浙江大學(xué)臺(tái)州研究院
【公開(kāi)日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2015年9月2日