回转驱动副在太阳能发电中的应用与优势

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太阳能作为一种清洁能源和取之不尽用之不竭的能源，具有无可比拟的优势，利用太阳能发电，能够很好的保护环境。为了提高太阳发电的效率，洛阳世必爱（SBI）研发生产了回转驱动副。

太阳能作为一种清洁无污染的能源，发展前景非常广阔，已成为各国竞相开发的绿色能源。但太阳能存在着密度低，间歇性，光照方向和强度不断随时间变化等问题。传统的太阳能电池板大都采用固定式安装，即电池板固定在某个角度，不随太阳的位置变化而变化，严重影响光电转化效率，据推算：如果光电系统与太阳光线角度存在25度偏差，就会因垂直入射的辐射能减少而使光伏阵列输出功率下降10%左右。一年四季春夏秋冬，白天到晚上，太阳的起落，太阳光线角度，时刻都在变化。因此，如何随着光线角度改变电池面板角度，来提升光伏转换率，这就是我们这次讨论的主题，单轴跟踪与双轴跟踪系统。

单轴跟踪：顾名思义，即只有一个旋转轴，来改变电池板的位置角度，来达到太阳光线垂直于电池面板光射强度的最大化，从而提高光伏转化率。

单轴跟踪根据转轴的方位可以分为：水平单轴跟踪、倾斜单轴跟踪、竖直单轴跟踪。如果按照运动机构动力执行件类型，以及传动系统类型又可以分为：电动推杆单体结构类型、电动推杆联动结构类型、回转蜗轮蜗杆驱动单体结构类型、回转蜗轮蜗杆驱动联动结构类型。

1、水平单轴

单轴跟踪由电池板支撑系统、转轴梁、动力驱动系统、电动控制系统、中央监控系统等组成。

水平跟踪适合在纬度低于30度的地区内使用，可以提高20%-30% 的发电量。

2、斜单轴

斜单轴跟踪以及垂直单轴跟踪适合在纬度高于40度的区域使用，可以提高25%-35%的发电量。

3、双轴跟踪

顾名思义，是指具备两个方向的旋转轴。这样电池板可以在太阳的方位角，以及高度角上同时跟踪太阳。从而达到电池板保持垂直于太阳光线。双轴跟踪系统，一般由分为T型结构或V型结构。 V型结构可以安装更多的电池组件。双轴跟踪系统由电池面板支撑结构、方位角回转蜗轮蜗杆驱动、高度角回转蜗轮蜗杆驱动或电动推杆、电动控制系统、中央监控系统等组成。双轴跟踪适合在纬度高于40度的地区使用，可以提高35-45%的发电量。

结论：

1、单轴跟踪便于做成联动结构，可以排布24到26个组件（４- 43平米），电动推杆联动方案可以排布６０到８０个组件不等。从而降低了动力结构以及控制系统的成本。

2、双轴跟踪系统，很难做成联动方案，组件数量将受到限制。另外由于双轴跟踪系统，具有两个独立的动力执行机构。相比单轴复杂的控制系统。这就造成了，设备维护麻烦的问题。以及投资相对来说要比单轴高出不少（如下图）

综合比较水平单轴跟踪、倾斜单轴跟踪、以及双轴跟踪结构维护特点，以及发电量增加率，一般认为纬度低于３０度地区，适合采用水平单轴跟踪系统，或者倾斜单轴跟踪系统。纬度高于３５度地区适合采用双轴跟踪系统。

但有一种双轴跟踪例外，“水平仰角组合式蜗轮蜗杆驱动副”式双轴跟踪

这种“水平仰角组合式蜗轮蜗杆驱动副（减速器）”可同时在水平方向与垂直方向对太阳能实施跟踪。它不受地理位置的限制，便于维护，既提高了发电量，又提节省了经济成本。电池板面积≦30㎡的双轴跟踪都可以使用这种蜗轮蜗杆驱动副。

安装形式：

当产品应用于太阳能行业并对防护等级有特殊要求时,水平安装需参考右侧附图,垂直安装需外加防护措施。

当产品用于其它行业并对防护等级无特殊要求时,安装方式不受限制。

环境温度：

SBI蜗轮蜗杆驱动副工作温度范围：

-40℃到+80℃。

效率η：

蜗轮蜗杆驱动副提供的机械效率值是一个平均值或参考值，它适用于具有良好润滑，且在额定力矩和转速情况下。通过提高齿面滑动转速，增大螺旋升角或提高蜗杆斜面的粗糙度，都可以增加机械效率。我们推荐蜗轮蜗杆驱动副机械效率为35%~40%（不包括驱动部分效率），在润滑良好的情况下才有效，而且新的蜗轮副的数据也略低于此数据。

自锁：

回转蜗轮蜗杆驱动的一个显著特点是介于静态自锁和动态自锁之间的特征。当启动效率 ηA ≤ 0.5时，静态自锁就存在了。此时，不可能通过旋转回转支承来驱动蜗杆。有时，可以通过一些外部的震动等外力使这个自锁失效。此时，是可以由转动回转支承来驱动蜗杆。当运行机械效率η ≤0.5时，螺旋角γm=2.5°~4°，可以达到动态自锁（即在运动时自动锁定），此时依靠齿面的接触应力及摩擦力可以达到这一点。

在许多驱动系统中，自锁式是十分重要的。一般来说，采用附加刹车或挡块是最常用的方法。自锁式的齿轮并不能完全代替刹车的作用。

回转蜗轮蜗杆驱动是静止自锁，在一些特殊情况，如地震，在有倒退旋转的趋势下，自锁依然有效。

润滑：

出厂前，回转蜗轮蜗杆驱动对齿面、轴承、滚道三处注入相应的油脂，以确保蜗轮蜗杆驱动副正常运行。定期的注入润滑脂是十分必要的，要确保重加的油脂与原有的油脂完全兼容。

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