太阳能定日镜柔性差动/同步动力驱动系统技术方案

太阳能定日镜柔性差动／同步动力驱动系统，包括控制系统和动力驱动系统；其水平转动和俯仰转动两大齿轮传动系统的主动齿轮均为２－５个，并均匀设置于定日镜转动齿轮周围，各个主动齿轮均与定日镜转动齿轮啮合；所述定日镜转动齿轮的输出端与定日镜底座相连；主动齿轮通过扭矩和转速传感器将主动齿轮的运行参数传回给控制系统的可编程控制器，计算机通过对可编程控制器传回信号的处理，再发出信号给可编程控制器，控制主动齿轮伺服电机的工作状态。本发明专利技术采用多个主动齿轮进行驱动的方案代替了现有的一个齿轮进行驱动的方案，增大了主动齿轮的驱动能力，特别是使得驱动系统在自然条件不利的情况下及定日镜俯仰转动过程，驱动能力稳定，驱动效果增强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种动力驱动系统，尤其是一种适用于太阳能定日镜转动的柔性差动/同步 动力驱动系统。
技术介绍
人类对太阳能的利用有着悠久的历史。我国早在两千多年前的战国时期，就知道利用 钢制四面镜聚焦太阳光来点火；利用太阳能来干燥农副产品。发展到现代，太阳能的利用 已日益广泛，它包括太阳能的光热利用，太阳能的光电利用和太阳能的光化学利用等。太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。太阳能发电是一种新兴的可 再生能源利用方式。定日镜是太阳能发电中的重要设备，它将太阳光汇集于一点，再利用汇集于一点的光 进行发电，这就是光电转换的简单描述。定日镜的安装及驱动技术是太阳能发电中的关键 技术之一。目前定日镜的安装技术已经是大家所公知的较成熟的技术，定日镜安装结构的 改善可以有效提高定日镜的抗风能力，但是定日镜安装技术的改善并不能使定日镜排除外界环境的影响，其聚光点和接收板之间的夹角为O。，当聚光点和接收板之间的夹角大于某 个(0.036° )角度时，接收板将不能接收到定日镜汇聚的光，从而影响太阳能利用的效果。 聚光点和接收板之间的夹角受定日镜动力驱动系统的影响，不论是水平方向或者俯仰 方向，主动齿轮与驱动定日镜转动的齿轮(以下简称从动齿轮)之间啮合角度都特别讲究。 目前，在欧洲，定日镜的驱动主要采用一个主动齿轮进行驱动，其主要通过提高主动齿轮 与从动啮合的精度来确保夹角尽量小，即需要精确控制定日镜转动的角度。由于定日镜接 收板的面积一般为(4X4米)平方米，定日镜和接收板之间的距离400—1000米较远，使 得当聚光点到达接收板的误差仍有4m或12 m。因此，主动齿轮与从动齿轮之间啮合角度 的世界标准是夹角要小于0.036°，尽管这个角度很小，目前在无风的情况下，聚光点到达 接收板的误差可以通过增大接收板的面积来解决，但是接收板的面积增大将增加成本和不 利于发电。而当在有风的情况下，特别是逆风和顺风的情况下，定日镜在主动齿轮的驱动 下将不能达到预期的转动效果，造成聚光点和接收板之间的夹角加大，聚光点将不能正常到达接收板，即定日镜反射产生的聚光点将移出接收板，从而影响太阳能利用的效果。因此，如何解决定日镜反射的聚光点与接收板之间的夹角问题，即定日镜在一天之中 不同时间内反射误差问题一直业界需要解决的问题。而在我国，由于技术和设备的落后， 通过提高主动齿轮与从动啮合的精度来解决定日镜夹角的问题显然是不行的，因此，定日 镜转动精确夹角稳定性的问题己成为业内人士有待解决的重点问题。此外，由于定日镜是跟随太阳相对于地球的转动而旋转，因而定日镜在一个精度较高 的主动齿轮的驱动下，既需要进行水平转动，也需要进行俯仰转动，且转动速度非常缓慢， 因此，对定日镜转动的精度控制需要很精确。当定闩镜由俯仰转动时，在定日镜重力的作 用下只釆用一个主动齿轮对其进行驱动，会使主动齿轮的驱动控制特别困难，能量消耗加 大，更会使得主动齿轮的磨损加大。因此，如何解决定日镜转动的动力驱动问题也是太阳 能发电急需解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的是提供一种提高定日镜转动稳定性和精 度，减小驱动齿轮磨损，能实现自动控制的太阳能定日镜柔性差动洞步动力驱动系统。本专利技术的目的是这样实现的 一种太阳能定日镜柔性差动/同步动力驱动系统，包括控 制系统和动力驱动系统，动力驱动系统由水平转动和俯仰转动的两大齿轮传动系统构成 其特征在于，所述两大齿轮传动系统的主动齿轮均为2 — 5个，并均匀设置于定日镜转动 齿轮周围，各个主动齿轮均与定日镜转动齿轮啮合；各主动齿轮分别由相应的伺服电机驱 动；所述定日镜转动齿轮的输出端与定日镜底座相连；各主动齿轮通过扭矩和转速传感器将主动齿轮的运行参数传回给控制系统的可编程 控制器，计算机通过对可编程控制器传回信号的处理，再发出信号给控制系统的可编程控 制器，使其控制各主动齿轮的伺服电机的工作状态。所述水平转动齿轮传动系统的主动齿轮和从动齿轮水平设置，水平主动齿轮为三个， 均匀设置于控制定日镜水平转动的从动齿轮周围，并与从动齿轮啮合；水平主动齿轮由电 机和减速器驱动工作；从动齿轮的一端连接基座，另一端与定日镜底座相连；所述俯仰转动齿轮传动系统竖向设置，竖向主动齿轮也为三个，均匀设置于俯仰转动 的第二从动齿轮周围，并与从动齿轮啮合；竖向主动齿轮分别由电机和减速器驱动工作； 从动齿轮的两端连接定日镜底座。相比现有技术，本专利技术具有如下有益效果1)本专利技术驱动系统中，采用多个主动齿轮进行驱动的方案代替了现有的一个齿轮进行驱动的方案，不仅增大了主动齿轮的驱动能力，特别是使得驱动系统在自然条件不利的 情况下及定日镜俯仰转动过程，驱动能力稳定，驱动效果增强；2) 本专利技术驱动系统中，采用多个主动齿轮对驱动定日镜转动的齿轮(以下简称从动 齿轮)进行均载驱动，多个主动齿轮均匀分布在从动齿轮的周围，从而使得主动齿轮之间 可以协同进行工作、功率分流，从而减小了主动齿轮的机械磨损，也减小主动齿轮的能耗； 主动齿轮由于其运行受到控制系统的控制，因此，主动齿轮的选取上可以不必选用精度特 别高的齿轮，降低了硬件成本，齿轮磨损出现间隙也可通过控制各个电机的速差调整来减 小间隙；3) 本专利技术中控制系统能够根据自然条件的变化和定日镜转动的方向来自动调整主动 齿轮工作的个数及工作的速度，从而保证定日镜转动的精度和稳定性，也使得定日镜的转 动在自然条件不利的情况下不会产生晃动；4) 本专利技术采用控制系统对其主动齿轮的驱动进行控制，控制过程中利用主动齿轮转 动的相位差，减小了主动齿轮与从动齿轮之间的啮合的夹角，从而提高了定日镜聚光点与 接收板之间的对准精度，提高了定日镜的反射效果，从而提高了太阳能的利用率；5) 本专利技术驱动系统中，采用控制系统对驱动系统中的各个硬件进行自动控制，使得 驱动系统运行过程实现了自动化，不需要人为的干预。附图说明图1是本专利技术动力传动系统水平方向(或俯仰)控制原理图； 图2是本专利技术太阳能定日镜柔性动力驱动系统结构示意图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。如图l所示，本专利技术太阳能定H镜转动的柔性差动/同步动力驱动系统，包括控制系统和动力驱动系统；控制系统由计算机l、可编程控制器2、伺服驱动器带编码器3、传感器 5、扭矩和转速传感器6、激光接收传感器7和霍尔极限开关8构成。动力驱动系统包括水平转动和俯仰转动两大齿轮传动系统，水平转动和俯仰转动两大 齿轮传动的主动齿轮分别由伺服电机4驱动，并提供输入动力源，也可采用三相85BYGH 步进电机。所述两大齿轮传动系统的主动齿轮均为2—5个(图1中，只标出水平或俯仰 转动齿轮传动系统中的一种，为3个主动齿轮，还可为2个、4个或5个)，并均匀设置于 定日镜转动齿轮(即从动齿轮)IO的周围，各个主动齿轮9均与定日镜转动齿轮(从动齿轮)IO啮合；各主动齿轮9分别由相应的伺服电机驱动；所述定日镜转动齿轮10的输出 端与定日镜底座相连。各主动齿轮9通过扭矩和转速传感器6将主动齿轮的运行参数传回给控制系统的可编 程控制器2，计算机1通过对可编程控制器传回信号的处理，发出信号给控制系统的可编 程控制器2，再由伺服驱动器带编码器3控制伺服电机4，控制各主动齿轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
太阳能定日镜柔性差动／同步动力驱动系统，包括控制系统和动力驱动系统，动力驱动系统由水平转动和俯仰转动的两大齿轮传动系统构成；其特征在于，所述两大齿轮传动系统的主动齿轮均为２－５个，并均匀设置于定日镜转动齿轮周围，各个主动齿轮均与定日镜转动齿轮啮合；各主动齿轮分别由相应的伺服电机驱动；所述定日镜转动齿轮的输出端与定日镜底座相连；　各主动齿轮通过扭矩和转速传感器将主动齿轮的运行参数传回给控制系统的可编程控制器，计算机通过对可编程控制器传回信号的处理，再发出信号给控制系统的可编程控制器，使其控制各主动齿轮的伺服电机的工作状态。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡捷，
申请(专利权)人：重庆创坤科技开发有限公司，胡捷，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]