太阳能跟踪系统毕业论文

摘要能源是人类生存的基础，当前，人类正面临着石油和煤炭等矿物燃料枯竭的严重威胁，而太阳能作为一种新型能源具有储量无限、普遍存在、利用清洁、使用经济等优点，同时太阳能也存在着低密度、间歇性、空间分布不断变化的缺点，这就使当前的一系列太阳能设备对太阳能的利用率不高。而太线自动跟踪装置能有效地解决太阳能利用率不高的问题。本文对太阳能跟踪系统进行了自动跟踪系统控制部分设计和机械设计。第一，控制部分设计：主要包括传感器部分、信号转换电路、单片机系统和电机驱动电路等。系统采纳光电检测追踪模式实现对太阳的跟踪。传感器采纳光敏电阻，将九个完全一样的光敏电阻成九宫装放置于一块电池板上。当九个光敏电阻接收到的光强度不一样时，产生电流信号。电流通过信号转换电路生成脉冲信号，然后脉冲信号通过运放比较电路将信号送给单片机。通过给单片机录入程序使单片机驱动步进电机正反转，实现电池板对太阳的跟踪。第二，机械部分设计：机械结构主要包括底座、主轴、齿轮和齿圈等。通过以上原件实现了水平方向和垂直方向的跟踪。当太线发生偏离时，控制部分发出控制信号驱动步进电机 1 带动小齿轮 1 转动，小齿轮带动大齿轮和主轴转动，实现水平方向跟踪。同时控制信号驱动步进电机 2 带动小齿轮 2，小齿轮 2 带动齿圈和太阳能板实现垂直方向转动。关键词 太阳能；跟踪；光敏电阻；单片机；步进电机1 绪论 51.1 课题来源 51.2 课题背景 51.2.1 能源现状与进展 51.3 课题讨论的目的 61.4 讨论课题的意义 61.5 太阳能利用的国外进展现状 71.6 太阳追踪系统的国外讨论现状 71.7 论文的讨论容 82 太阳能自动跟踪系统总体设计 92.1 太阳运行的规律 92.2 跟踪方案的比较选择 92.2.1 视日运动轨迹跟踪92.2.2 光电跟踪 112.2.3 系统跟踪方式的选择 123 机械设计部分 123.1 跟踪器机械执行部分比较选择 123.1.1 立柱转动式跟踪器 133.1.2 陀螺仪式跟踪器 143.1.3 齿圈转动式跟踪器 143.2 太阳能自动跟踪系统机械设计方案 163.3 第一齿轮转动计算 173.4 第二齿轮转动计算 183.5 抗风性分析 184 电机选择 194.1 电机所需静力矩计算 194.1.1 电机 1 静力矩 194.1.2 电机 2 静转矩 204.2 电机选择 214.2.1 电机的主要种类与其相应特性与特点 214.2.2 电机种类的选择 244.3 步进电动机介绍 264.3.1 总述 264.3.2 步进电机的主要特性 274.3.3 步进电机型...