太阳能电池板转向机构设计本科生毕业设计方案.docxVIP

毕业设计(论文)太阳能电池板转向机构设计系别：机械与电子工程系专业（班级）：08级机械设计制造及其自动化(1)班作者（学号）：指导教师：完成日期：目录中文摘要………………………………………………………………………………………1英文摘要………………………………………………………………………………………21 概述…………………………………………………………………………………………31.1 能源与环保………………………………………………………………………………31.2太阳能的特点……………………………………………………………………41.3 国内外太阳能应用的现状……………………………………………………………51.4 太阳能跟踪技术现状…………………………………………………………62 实现转向机构的理论基础………………………………………………………………102.1 地球围绕太阳的运行规律……………………………………………………………102.2 太阳高度角和方位角的确定…………………………………………………………103 转向机构的设计………………………………………………………………133.1转向机构的整体设计…………………………………………………………133.2步进电机………………………………………………………………………143.2.1步进电机的概述……………………………………………………………143.2.2步进电机的选择……………………………………………………………153.3太阳能自动跟踪方位角部分的设计………………………………………………163.3.1步进电机的转速的计算……………………………………………………173.3.2齿轮的设计计算…………………………………………………………183.3.3蜗轮蜗杆的选择……………………………………………………………213.4太阳能自动跟踪高度角部分的设计…………………………………………243.4.1步进电机的转速的计算……………………………………………………253.4.2蜗轮蜗杆的选择……………………………………………………………253.4.3齿轮的设计计算……………………………………………………………283.4.4凸轮的设计计算……………………………………………………………323.5 本章小结………………………………………………………………………36结论…………………………………………………………………………………………37谢辞………………………………………………………………………………………………38参考文献………………………………………………………………………………………39太阳能电池板转向机构设计摘要：太阳能作为一种洁净的能源，既是一次能源，又是可再生能源，有着化石能源无法比拟的优越性。但太阳能利用效率低这一问题一直影响和阻碍着太阳能技术的普及。太阳自动跟踪装置的利用是提高太阳能利用率的一个重要途径。研究精确的太阳跟踪装置，可使太阳能采光板的热接受率大大提高，从而可提高太阳能的利用效率，拓宽太阳能的利用领域。在太阳能发电中，电池板受光面与太阳光线的角度是决定太阳能发电效率的关键因素。为找到一种价格低廉、跟踪精度高的太阳跟踪方法，本论文提出了“二维驱动，二维跟踪”的机械系统方案。本论文首先分析了两种太阳跟踪方法，即单轴跟踪和双轴跟踪。然后尝试设计一种能够自动跟踪太阳光照射角度的双轴自动跟踪系统以提高太阳能电池的光-电转化率。该系统是以凸轮机构和蜗轮蜗杆为核心，利用太阳轨道公式进行太阳高度角及方位角计算，并借助两个步进电机同时工作来实现双轴跟踪系统，使太阳能电池板始终垂直于太阳入射光线，从而提高太阳能的吸收效率。由于时间及目前的知识限制，跟踪系统只是进行粗略的角度跟踪，有较大误差，今后如有机会再进行改进。关键字：太阳自动跟踪；太阳照射角；凸轮机构；蜗轮蜗杆；步进电机Design of Steering Mechanism for Solar PanelAbstract: The solar energy is one kind of clean sources of energy, primary energy, regenerative energy, has a lot of unique advantages. However, the problem that low utilization efficiency is always affecting and blocking the popularization of heliotechnics. The development of auto-solar tracker is a king of important app