王朝兵,陈小安,卓娅

(重庆大学机械传动国家重点实验室, 400044, 重庆)

新型定日镜精密跟踪机构的传动精度研究

王朝兵,陈小安,卓娅

(重庆大学机械传动国家重点实验室, 400044, 重庆)

针对塔式太阳能发电系统中定日镜跟踪精度低、累积误差大等缺点,研制了一种含可调侧隙变厚齿轮传动副和双蜗轮精密传动装置两项发明专利的新型定日镜精密跟踪机构。采用几何学方法建立了该跟踪机构系统传动误差的耦合模型,运用蒙特卡罗法计算出高度角跟踪机构在随机采样和极限偏差下的传动精度范围,对比不同单次采样计算结果,发现误差值的随机性和误差初始相位间的耦合关系不同时系统传动误差有明显差异。利用高精度角度测量仪对样机系统传动误差进行测试,测试结果表明,系统传动误差处于模拟计算结果的有效区间内,可控制在100″内,因此能够满足定日镜跟踪机构传动系统传动精度在0.5 m/rad内的要求。

定日镜;跟踪机构;传动误差;蒙特卡罗法

塔式太阳能聚光热发电技术是目前最主要的太阳能聚光热发电技术之一,其中定日镜技术又是制约提高聚光温度、效率和规模的重要因素之一,其技术的提升和成本的降低已成为世界竞争热点[1-4],而100 m2以上大镜面立柱式定日镜是目前的主流形式。由反射镜、镜架及基座和精密驱动系统构成双轴视日运动跟踪太阳的聚焦型反射镜[5-7],通过高度角跟踪机构和方位角跟踪机构分别对太阳的高度角和方位角进行精确跟踪,以保证将太阳光精确聚焦汇集到高塔接收器。……