[发明专利]一种塔式光热发电定日镜旋转调节机构及控制方法

说明书

本发明涉及一种塔式光热发电定日镜旋转调节机构及控制方法，通过双电机同时驱动以增大扭矩、减少电机成本，再经过齿轮的耦合传动，实现俯仰和旋转两个自由度转动，同时基于数据建立期望的调节角度与电机转速、电机转动时间的神经网络函数关系模型，达到精准调节的目的。

技术领域

本发明属于光热发电自动化技术领域，具体涉及一种塔式光热发电定日镜旋转调节机构及控制方法。

背景技术

太阳能作为一种清洁能源在发电领域日益增多。塔式太阳能光热发电是一种太阳能的利用方式，塔式太阳能光热发电基本原理是通过定日镜将太阳能反射到高塔上的吸热器上，对吸热器内部工质加热，进而发电。

塔式太阳能光热发电系统包含数千个定日镜，数量巨大。定日镜是一种平面镜，太阳光照射到定日镜，再由定日镜反射到吸热器上，起到聚光的作用。由于太阳的位置每时都在发生变化，为了达到良好的聚光效果，定日镜需具备俯仰、翻转两个自由度，以此调节定日镜的角度来追踪太阳位置变化与反射到吸热器上的位置变化关系。目前，一个定日镜的旋转调节机构一般为两个电机独立控制每个自由度，由于一套塔式太阳能光热发电系统定日镜数量巨大，因此设计出调节精度高、成本低廉的定日镜旋转调节机构与控制方法尤为重要。

目前针对塔式光热发电定日镜旋转调节机构现有技术如下：（1）以中国专利201611240547.4为例，通过一个电机带动电动推杆，使其推杆做上下滑动从而让定日镜做一个自由度的俯仰运动，这种方法仅有一个自由度的运动，定日镜的控制受到了限制。（2）以中国专利201610378127.6为例，通过蜗轮蜗杆装置以及推杆装置控制定日镜做两个运动轴的运动，但此方法采用蜗轮蜗杆传动，传动效率很低，并且两个运动轴的运动为独立控制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种塔式光热发电定日镜旋转调节机构及控制方法，通过双电机同时驱动以增大扭矩、减少电机成本，再经过齿轮的耦合传动，实现俯仰和旋转两个自由度转动，同时基于数据建立期望的调节角度与电机转速、电机转动时间的神经网络函数关系模型，达到精准调节的目的。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

一种塔式光热发电定日镜旋转调节机构，包括半轴锥齿轮组件A、半轴锥齿轮组件B、锥齿轮A、锥齿轮B、行星轮轴、壳体部分；半轴锥齿轮组件A通过与锥齿轮A啮合连接传动；锥齿轮A与半轴锥齿轮组件B啮合连接；半轴锥齿轮组件B啮合与锥齿轮B啮合连接；锥齿轮B再与半轴锥齿轮组件A啮合连接；行星轮轴与锥齿轮A、锥齿轮B固定连接，并通过轴承与壳体部分连接；行星轮轴两端通过连杆与定日镜相连，带动定日镜做两个方向的运动；壳体部分之间通过螺栓连接在最外层。

所述半轴锥齿轮组件A包括半轴锥齿轮、深沟球轴承A、深沟球轴承B、轴承座、轴套、轴用弹性挡圈、孔用弹性挡圈；半轴锥齿轮的轴端与电机相连，半轴锥齿轮靠近齿轮端通过深沟球轴承A与轴承座相连，使其半轴锥齿轮能够在轴承座中旋转；半轴锥齿轮外套有轴套，轴套在深沟球轴承A、深沟球轴承B中间；深沟球轴承B与轴承座与半轴锥齿轮相连，加强半轴锥齿轮垂直方向的受力；轴用弹性挡圈卡在半轴锥齿轮轴槽中与固定深沟球轴承B内圈接触，孔用弹性挡圈卡在轴承座的槽内与深沟球轴承B外圈接触，以固定深沟球轴承B。

所述半轴锥齿轮组件B与半轴锥齿轮组件A完全相同，半轴锥齿轮组件B布置在半轴锥齿轮组件A对面；锥齿轮A、锥齿轮B同时与半轴锥齿轮组件A、半轴锥齿轮组件B的半轴锥齿轮啮合。

所述壳体部分包括端盖、螺栓；端盖共六个，通过螺栓拼装成立方体将整个结构放在里面；行星轮轴通过轴承与端盖连接。

进一步地，深沟球轴承B为两端带密封圈的深沟球轴承，起到防水防灰的作用。