一種二自由度太陽能自動跟蹤機(jī)構(gòu)制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開一種二自由度太陽能自動跟蹤機(jī)構(gòu)，包括步進(jìn)電機(jī)、上支座和支架，步進(jìn)電機(jī)的輸出軸連接蝸桿，蝸桿與蝸輪相配，上支座的底部固定連接蝸輪、頂部連接支架；蝸桿的軸向?yàn)闁|西方向；蝸輪固定連接滑桿的一端，滑桿的另一端上設(shè)有第一桿端關(guān)節(jié)軸承，滑桿沿南北方向設(shè)置；第一桿端關(guān)節(jié)軸承連接連桿的下端，連桿的上端連接第二桿端關(guān)節(jié)軸承，第二桿端關(guān)節(jié)軸承固定連接支架。采用一臺電機(jī)驅(qū)動蝸輪蝸桿傳動機(jī)構(gòu)來控制支架東西方向的運(yùn)動與水平傾角的變化，實(shí)現(xiàn)兩個自由度方向的太陽能自動精確跟蹤；結(jié)構(gòu)簡單，大大減少能量消耗，間接提高發(fā)電效率。（*該技術(shù)在2021年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種太陽能自動跟蹤機(jī)構(gòu)，對太陽能進(jìn)行自動跟蹤。
技術(shù)介紹
現(xiàn)有的太陽能自動跟蹤裝置，其結(jié)構(gòu)一般是通過兩臺電機(jī)分別帶動太陽能支架向東西方向和南北方向轉(zhuǎn)動，這種裝置雖然能夠保證太陽能跟蹤的精度，但使用兩臺電機(jī)同時(shí)工作，增加了能源的消耗，同時(shí)使太陽能的相對發(fā)電效率下降。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為克服現(xiàn)有太陽能自動跟蹤裝置使用兩臺電機(jī)的不足，本技術(shù)提供一種二自由度單電機(jī)驅(qū)動的新型太陽能自動跟蹤機(jī)構(gòu)，減少能量消耗，間接地提高發(fā)電的效率。本技術(shù)解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是包括步進(jìn)電機(jī)、上支座和支架， 步進(jìn)電機(jī)的輸出軸連接蝸桿，蝸桿與蝸輪相配，上支座的底部固定連接蝸輪、頂部連接支架；蝸桿的軸向?yàn)闁|西方向；蝸輪固定連接滑桿的一端，滑桿的另一端上設(shè)有第一桿端關(guān)節(jié)軸承，滑桿沿南北方向設(shè)置；第一桿端關(guān)節(jié)軸承連接連桿的下端，連桿的上端連接第二桿端關(guān)節(jié)軸承，第二桿端關(guān)節(jié)軸承固定連接支架。本技術(shù)的有益效果是采用一臺電機(jī)驅(qū)動蝸輪蝸桿傳動機(jī)構(gòu)來控制支架東西方向的運(yùn)動與水平傾角的變化，實(shí)現(xiàn)兩個自由度方向的太陽能自動精確跟蹤；結(jié)構(gòu)簡單，大大減少了能量的消耗，從而間接地提高了發(fā)電效率。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本技術(shù)作進(jìn)一步詳細(xì)說明附圖說明圖1是本技術(shù)的三維結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1.上支座；2.步進(jìn)電機(jī)；3.蝸桿；4.蝸輪；5.滑桿；6.第一桿端關(guān)節(jié)軸承； 7.連桿；8.支架；9.第二桿端關(guān)節(jié)軸承。具體實(shí)施方式參見圖1，本技術(shù)包括步進(jìn)電機(jī)2、上支座1和支架8，步進(jìn)電機(jī)2的輸出軸連接蝸桿3，蝸桿3與蝸輪4相配裝。上支座1的底部固定連接蝸輪4，上支座1的頂部連接支架8，蝸桿3的軸向?yàn)闁|西方向。由步進(jìn)電機(jī)2驅(qū)動蝸桿3旋轉(zhuǎn)，從而帶動蝸輪4朝東西方向移動，通過上支座1實(shí)現(xiàn)支架8在太陽東西方向運(yùn)動的精確跟蹤。蝸輪4固定連接滑桿5的一端，滑桿5的另一端上是第一桿端關(guān)節(jié)軸承6，第一桿端關(guān)節(jié)軸承6安裝在滑桿5上，滑桿5沿南北方向安裝，第一桿端關(guān)節(jié)軸承6在南北方向上在滑桿5上可在任意位置調(diào)節(jié)。第一桿端關(guān)節(jié)軸承6連接連桿7的下端，連桿7的上端連接第二桿端關(guān)節(jié)軸承9，第二桿端關(guān)節(jié)軸承9固定在支架8上，連桿7通過鎖緊裝置可以實(shí)現(xiàn)自身長度的調(diào)節(jié)，連桿7通過第一桿端關(guān)節(jié)軸承6和第二桿端關(guān)節(jié)軸承9可以實(shí)現(xiàn)多自由度運(yùn)動。 本技術(shù)通過步進(jìn)電機(jī)2實(shí)現(xiàn)支架8在太陽運(yùn)動方向的精確跟蹤，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)2 帶動支架8東西方向運(yùn)動時(shí)，連桿7帶動支架8實(shí)現(xiàn)南北方向上下傾角的改變，從而實(shí)現(xiàn)太陽能支架8在兩個方向上的同時(shí)運(yùn)動，達(dá)到太陽能跟蹤的目的。考慮到太陽高度角改變小的因素，連桿7實(shí)現(xiàn)支架8在南北方向精確跟蹤的同時(shí)，近似跟蹤太陽在上下方向的運(yùn)動。 通過測量和計(jì)算調(diào)節(jié)連桿7的長短和第一桿端關(guān)節(jié)軸承6在滑桿5上的位置，調(diào)整支架8 運(yùn)動的軌跡，從而使陽光最大程度垂直照射太陽板上。由于太陽的運(yùn)動周期是一年，在一年中的每一天中太陽相對于地球的運(yùn)動軌跡都是不同的，本技術(shù)在東西方向是精確跟蹤的，而在南北方向上是近似跟蹤，所以每一個季節(jié)調(diào)節(jié)一次技術(shù)即能滿足要求。本技術(shù)可通過調(diào)節(jié)連桿7自身的長度和第一桿端關(guān)節(jié)軸承6設(shè)計(jì)四個檔位來對應(yīng)一年中的四個季節(jié)。權(quán)利要求1. 一種二自由度太陽能自動跟蹤機(jī)構(gòu)，包括步進(jìn)電機(jī)(2)、上支座(1)和支架(8)，其特征是步進(jìn)電機(jī)(2)的輸出軸連接蝸桿(3)，蝸桿(3)與蝸輪(4)相配，上支座(1)的底部固定連接蝸輪(4)、頂部連接支架(8);蝸桿(3)的軸向?yàn)闁|西方向；蝸輪(4)固定連接滑桿(5) 的一端，滑桿(5)的另一端上設(shè)有第一桿端關(guān)節(jié)軸承(6)，滑桿(5)沿南北方向設(shè)置；第一桿端關(guān)節(jié)軸承(6)連接連桿(7)的下端，連桿(7)的上端連接第二桿端關(guān)節(jié)軸承(9)，第二桿端關(guān)節(jié)軸承(9)固定連接支架(8)。專利摘要本技術(shù)公開一種二自由度太陽能自動跟蹤機(jī)構(gòu)，包括步進(jìn)電機(jī)、上支座和支架，步進(jìn)電機(jī)的輸出軸連接蝸桿，蝸桿與蝸輪相配，上支座的底部固定連接蝸輪、頂部連接支架；蝸桿的軸向?yàn)闁|西方向；蝸輪固定連接滑桿的一端，滑桿的另一端上設(shè)有第一桿端關(guān)節(jié)軸承，滑桿沿南北方向設(shè)置；第一桿端關(guān)節(jié)軸承連接連桿的下端，連桿的上端連接第二桿端關(guān)節(jié)軸承，第二桿端關(guān)節(jié)軸承固定連接支架。采用一臺電機(jī)驅(qū)動蝸輪蝸桿傳動機(jī)構(gòu)來控制支架東西方向的運(yùn)動與水平傾角的變化，實(shí)現(xiàn)兩個自由度方向的太陽能自動精確跟蹤；結(jié)構(gòu)簡單，大大減少能量消耗，間接提高發(fā)電效率。文檔編號H02N6/00GK202049391SQ201120099518公開日2011年11月23日 申請日期2011年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月7日專利技術(shù)者婁世濱, 宋瑞宏, 柳銘, 段攀登, 王東勇 申請人:常州大學(xué)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
１．一種二自由度太陽能自動跟蹤機(jī)構(gòu)，包括步進(jìn)電機(jī)（２）、上支座（１）和支架（８），其特征是：步進(jìn)電機(jī)（２）的輸出軸連接蝸桿（３），蝸桿（３）與蝸輪（４）相配，上支座（１）的底部固定連接蝸輪（４）、頂部連接支架（８）；蝸桿（３）的軸向?yàn)闁|西方向；蝸輪（４）固定連接滑桿（５）的一端，滑桿（５）的另一端上設(shè)有第一桿端關(guān)節(jié)軸承（６），滑桿（５）沿南北方向設(shè)置；第一桿端關(guān)節(jié)軸承（６）連接連桿（７）的下端，連桿（７）的上端連接第二桿端關(guān)節(jié)軸承（９），第二桿端關(guān)節(jié)軸承（９）固定連接支架（８）。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王東勇，宋瑞宏，柳銘，段攀登，婁世濱，
申請(專利權(quán))人：常州大學(xué)，
類型：實(shí)用新型
國別省市：32