4。3。1直流步进电机选择 18

4。3。2步进电机驱动器选择 21

4。4联轴器选择 22

4。5主动轮轴设计 23

5。控制系统设计 24

5。1控制系统构成 24

5。2传感器选择 24

5。3控制器选择 25

6。其它部件 27

6。1除雪铲 27

6。2喷水机构 27

致  谢 30

参 考 文 献 31

1。 引言

1。1背景

现代工业社会对能源的需求十分的大，据统计，石油等不可再生资源还可以供开采不到40年。而随着石油，煤炭等不可再生资源的告急，能源问题成了国际社会日益关心的重要问题之一，随之带来太阳能发电利用的一次井喷。我国每年的新增光伏装机量都在1000万KW以上，而且在2013年还超过了德国成了全球最大的太阳能发电市场。由此可以看出太阳能是未来经济发展的新动力。

太阳能电池板是一种若干个太阳能电池组装在一块板上的组装件，它可以利用光伏效应将太阳能转化为电能。目前商用化的太阳能电池板可达到20％的光伏转化率。可是太阳能电池板在露天工作一些时间后，空气中的微米级灰尘颗粒会吸附在光伏面板表面形成阻光灰尘覆盖层。查阅文献得知，太阳能电池板在我国平原地区3个月累积的尘土可以遮挡太阳光3％～5％左右。除此之外，面板灰尘还会吸收太阳辐射升温并对电池板面板造成腐蚀作用，减小光电转化效率。当太阳能电池板积灰过多时，与之相连的蓄电池不能保持充足的电量，导致被充电次数过多，这会对蓄电池寿命造成很大的影响。论文网

由于上述积灰对光伏发电的消极影响，对太阳能电池板的除尘装置的研究也很早就开始了。现在大致分为3种除尘技术：卫星和航天飞机、飞船上的太阳能电池板都采用成本较高的、技术较成熟的电帘除尘技术；而用于除尘的纳米自清洁薄膜还在研究阶段；机械除尘则是最为广泛也是最多种多样的除尘方法。其中大部分机械除尘设计都是利用线性电机带动刷子进行除尘，但除尘对象都是单块太阳能电池板，无法对成排安装的电池板组进行除尘。而在我国大部分的太阳能发电站，太阳能电池板都是以电池板组的形式存在，其实际经济价值不是很高。

1。2国内外研究现状

1。2。1国外研究现状

1。2。2国内研究现状

2。太阳能电池板除尘装置的结构和原理

2。1太阳能电池板除尘装置的结构

   设计的悬挂式太阳能电池板除尘装置由除尘机构，行走机构和停放机构构成。行走机构包括直流驱动电机，行走轮，支架，螺栓，垫片，螺母，磁性传感器构成。除尘机构由滚筒刷、滚筒轴，滚动轴承，直流驱动电机，磁性传感器，喷水机构构成。停放机构则是有太阳能电池板两边延伸出的架子，用于停放不工作的除尘装置。

图2。1 在SolidWorks中的除尘装置模型

除尘机构中滚筒轴被滚动轴承以及轴承座固定在支架上下两个铝板之间，与直流驱动电机输出轴相连，由直流电机带动其转动。行走机构中的行走轮分为3个从动轮，1个主动轮与行走机构的直流电机输出轴直连，带动整个装置前进后退。三个从动轮被螺栓、垫片、螺母固定在支架上，支架的两个铝板与6个钢管之间采用焊接连接。