跟踪式太阳能发电站跟踪原理及参数分析

【摘要】：跟踪式太阳能发电站是一种新型的光电能源转换装置,具有对阳光的间歇跟踪、高精度、高转换率、低能耗等优点。本文主要提出了利用谐波减速器传动跟踪式太阳能发电站的跟踪原理,根据跟踪原理进行参数设计,并对设计参数进行分析。跟踪式太阳能发电站的主要结构参数包括方位角驱动系统、俯仰角驱动系统和太阳能电池板三个主要部分的参数,分别采用谐波齿轮减速器,滚珠丝杠等大传动比的机构进行传动。以15 KW跟踪式太阳能发电站为例,进行完整的参数设计,计算相关机构和零件的参数。 应用数学分析软件对跟踪式太阳能发电站的主要参数进行分析,研究风级数、风的入射角度、发电量和电机实际输出功率之间的关系,得出上述参数之间的规律。将相关参数列表,在直角坐标系中表示相关点,用MATLAB对坐标点进行拟合,得到符合参数变化规律的曲线方程。分析各主要参数间的变化规律,利用VB编程语言将参数分析的结果程序化表示。 应用ANSYS软件,对跟踪式太阳能发电站的主要构件进行强度和刚度有限元分析。跟踪式太阳能发电站的传动机构中,需要进行分析的零件有柔轮和谐波输出轴。在三维软件中对上述各零件建模,然后导入ANSYS中作有限元分析,得到零件的应力和应变云图,检验其是否符合零件的设计要求,为修改设计提供依据。 【关键词】：跟踪式 水平机构 俯仰机构 电池板 谐波齿轮传动 参数分析
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 选题的意义10-12
• 1.2 太阳能发电站的种类12-15
• 1.2.1 太阳能热发电站12-13
• 1.2.2 太阳能光伏发电站13-15
• 1.3 跟踪式太阳能发电站参数分析的意义15
• 1.4 本课题的研究内容15-16
• 第2章 跟踪式太阳能发电站的跟踪原理16-24
• 2.1 跟踪式太阳能发电站的跟踪形式16-18
• 2.1.1 时时跟踪式太阳能发电站16-17
• 2.1.2 间歇跟踪式太阳能发电站17-18
• 2.2 间歇跟踪式太阳能发电站的跟踪原理18-23
• 2.2.1 水平传动机构的跟踪原理20-21
• 2.2.2 俯仰传动机构的跟踪原理21-23
• 2.3 本章小结23-24
• 第3章 15 KW 跟踪式太阳能发电站参数设计24-40
• 3.1 水平机构参数设计24-34
• 3.1.1 水平电机的参数设计24-27
• 3.1.2 水平传动的参数设计27-34
• 3.2 俯仰机构参数设计34-38
• 3.2.1 俯仰电机的参数设计34-36
• 3.2.2 俯仰传动的参数设计36-38
• 3.3 电池板参数设计38-39
• 3.4 本章小结39-40
• 第4章 跟踪式太阳能发电站的参数分析40-56
• 4.1 跟踪式太阳能发电站主要设计参数40-41
• 4.2 参数分析41-51
• 4.2.1 风级与电机输出功率41-45
• 4.2.2 风向与水平电机输出功率45-47
• 4.2.3 发电量与水平电机输出功率47-49
• 4.2.4 发电量、风级与水平电机输出功率49-51
• 4.3 参数分析结果程序化51-55
• 4.3.1 参数分析结果程序化的意义51-52
• 4.3.2 参数程序化52-53
• 4.3.3 参数程序化结果53-55
• 4.4 本章小结55-56
• 第5章 15 KW 跟踪式太阳能发电站传动构件的强度有限元分析56-64
• 5.1 有限元理论和有限元软件ANSYS 简介56-57
• 5.2 谐波输出轴的有限元分析57-60
• 5.2.1 谐波输出轴3D 模型的建立57
• 5.2.2 谐波输出轴的有限元网格划分57-58
• 5.2.3 谐波输出轴的力与约束的加载和求解58
• 5.2.4 谐波输出轴的位移和应力分析58-60
• 5.3 谐波齿轮柔轮的有限元分析60-63
• 5.3.1 谐波齿轮柔轮3-D 模型的建立60-61
• 5.3.2 谐波齿轮柔轮的网格划分61
• 5.3.3 谐波齿轮柔轮的应力与约束的加载和求解61-62
• 5.3.4 谐波齿轮柔轮的位移和应力分析62-63
• 5.4 本章小结63-64
• 结论64-65
• 参考文献65-69
• 致谢69-70
• 作者简介70

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