為實現跟蹤器支架系統的追日功能,需要一套機械系統驅動光伏支架面板,使其跟隨太陽軌跡轉動。同時跟蹤器支架系統要滿足常規支架系統的抗風速的力學性能,還要具備一定的輸出轉矩來抵抗相應的風阻,來實現在一定風速下的動態運行。因此不同類型的跟蹤器需要采用不同的驅動結構。現將常見的跟蹤器機械動力驅動結構以及裝置一一介紹。
1.回轉減速器(Slewing driver)
回轉減速器是跟蹤支架系統常用的動力驅動之一,其主要特點是結構緊湊,能承受一定的徑向和軸向載荷,以及傾覆力矩,又能傳遞較大扭矩,減速比大等特點。
保威回轉減速器為包絡環面蝸桿蝸輪減速機,其結構包括環面蝸桿,基座和回轉支承。其中基座包括軸殼和座圈,軸殼與座圈連成一體,軸殼的軸心線與座圈的軸心線在空間位置互相垂直,環面蝸桿裝置于基座的軸殼內,回轉支承包括內圈、外齒圈以及嵌置于內圈與外齒圈之間的鋼球或滾子,內圈固定連接在基座的座圈的一端,外齒圈與環面蝸桿嚙合。
其結構圖如下:
保威回轉減速器采用內部全密封結構,可以達到IP65的防護等級。
該類型回轉減速器除了用在水平單軸,斜單軸跟蹤系統上,還可以用于雙軸跟蹤系統,作為太陽方位角方向跟蹤的驅動裝置以及太陽高度角方向的跟蹤的驅動裝置。大部分都用于方位角方向跟蹤的驅動裝置。
如圖為保威雙軸跟蹤中雙回轉減速器結構:
2.常規二級渦輪蝸桿減速器
在水平單軸跟蹤領域,減速器不需要承受較大的軸向載荷,此時可以采用傳統渦輪蝸桿減速器,由于要求較大輸出力矩,因此需要有較大的減速比,而采用二級渦輪蝸桿變速結構。
如圖為保威第一代封閉式二級渦輪蝸桿減速箱圖片:
渦輪蝸桿在特定情況下具備自鎖功能,這有效的保證支架能有效地克服40m/s風速作用在面板上產生的水平方向的扭矩。
保威的渦輪采用W18Cr4V ,渦輪KK高強度耐磨鋁青銅。渦輪副摩擦系統0.7,導程角3°10′47″遠小于,在蝸輪副摩擦系數0.7情況下,4度03分57秒時蝸輪蝸桿的自鎖條件,具備自縮功能。同時由于采用的高強度的W18Cr4V ,以及高耐磨鋁青銅作為蝸桿與渦輪的材料,保證了其在40m/s風速下的抗風速能力。
保威封閉式二級減速器采用一級30:1,二級60:1的減速比,總減速比為1800:1。額定輸出力矩為3000NM, 自鎖力矩15000NM, 效率35%左右。二級蝸輪蝸桿結構的減速器具有1800:1的高減速比,力學性能優良。