Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Fotowoltaika - dobór silnika krokowego

K_o_N_z_I 14 Gru 2009 23:26 3309 8
  • #1 14 Gru 2009 23:26
    K_o_N_z_I
    Poziom 17  

    Witam,

    realizujemy projekt pozycjonowania paneli słonecznych dla max uzysku energii,
    do tego celu potrzeba będzie zastosowania silnika krokowego, którego zadaniem będzie zmiana położenia panelu zamontowanego na specjalnej ramie w zależności od położenia słońca (kąt azymutu).

    Panel słoneczny posiada powierzchnię 2[m] X 1[m]

    W doborze silnika, jego momentu [Nm] i mocy [W] potrzeba zachodzi obliczenia oporów jakie ten panel może mieć w wietrzne dni, gdzie w razie niebezpieczeństwa zachodzić będzie potrzeba by panel ułożyć w pozycji poziomej w możliwie krótkim czasie.

    Napięcie pracy silnika najlepiej byłoby, gdyby wynosiło 24V, jeśli to będzie problem to można to pominąć.
    Przewiduje się budowy autonomicznego systemu PV.

    Opór powietrza byłby stosunkowo prosty do policzenia, jednak tutaj zmienny będzie kąt nastawienia panela, moja propozycja obliczenia to przypadek dla ustawienia panela w pozycji pionowej - wtedy opór powinien być największy (?) i to jego wartość przyjąć podczas obliczeń mocy silnika - tak ja to rozumuję, czy dobrze - nie wiem...
    Doszukuję się w literaturze jedynie sposobów doboru dla ruchów poziomych bądź pionowych, bardzo liczę na waszą pomoc.

    0 8
  • #2 15 Gru 2009 01:12
    Rzuuf
    Poziom 43  

    Witam!
    Nie komplikuj sobie życia bez potrzeby!
    Użyj zwykłego silnika prądu stałego z przekładnią, najtańszy będzie silnik z wycieraczki samochodowej, na złomie dostaniesz za grosze (ew. czteropak Żywca). Możesz dać pozycjonowanie z zegara (o 15° co godzina, błąd ustawienia 7,5° daje stratę max. 1%), jak tylko Słoneczko wyjdzie zza chmur, to już będziesz przygotowany.
    Szkoda, że godzin "słonecznych" w Polsce jest tylko ok. 1500 w ciągu roku, a twój panel (2m2) ma szanse na moc max. ok. 300W wtedy, gdy widzi Słońce bez chmur. Z tej samej powierzchni możesz uzyskać w postaci ciepła (ogrzewanie słoneczne) ok. 2,5kW, a Słońce grzeje również poprzez chmury, więc przy podobnych rozmiarach instalacji (lecz ZNACZNIE niższym koszcie inwestycji), możesz mieć 10 razy więcej ciepła, niż prądu.

    0
  • #3 15 Gru 2009 12:11
    K_o_N_z_I
    Poziom 17  

    tak :) tylko, że to nie będzie wykorzystywane w praktyce - a po prostu projekt z przedmiotu na studiach, stąd takie bardziej naukowe podejście do całego tematu, gdzie muszę mieć wytłumaczenie dlaczego tak a nie inaczej, a skoro tak - to na jakiej podstawie, czyli jestem na etapie doboru silnika i teraz muszę wytłumaczyć naukowo, dlaczego taki a nie inny. :)

    0
  • #4 15 Gru 2009 12:27
    Rzuuf
    Poziom 43  

    Silnik krokowy jest kiepskim wyborem: jego precyzja nie ma znaczenia (sprawdź, jaka jest różnica między sin90°, a sin82,5°), bardziej złożony układ sterowania, koszt jest znacznie wyższy, a moment napędowy mniejszy.
    Nawet (a może ZWŁASZCZA) na studiach nie powinno się robić rzeczy bezsensownych ...

    Gdybym ja miał zrobić to praktycznie (do tego też warto "zaprząc" teorię), to zamiast liczyć impulsy wysłane do silnika (nie wiesz, czy któregoś impulsu silnik nie opuścił), zliczał bym obroty WYKONANE przez silnik - oczywiście NORMALNY silnik, najkorzystniej SZEREGOWY, z przekładnią.

    0
  • #5 15 Gru 2009 16:14
    K_o_N_z_I
    Poziom 17  

    ok, masz rację z tą dokładnością i ja bym raczej przywiązał większą wagę do tego by utrzymać ten mój panel w takiej pozycji nieruchomo nawet pomimo większych podmuchów stosując jakieś mechanizmy blokady - może mógłbyś polecić jakieś praktyczne rozwiązania tego problemu?

    Co do silnika, to będę musiał opisać dokładnie, na czym oparłem swój wybór - wyliczenia momentu, tyle że nie jestem świadomy tego co trzeba uwzględnić, na tą chwilę kombinuję z tym oporem powietrza, powiedzmy że ten element nie wymaga dyskusji - skorzystałem ze strony: http://rowerpoziomy.republika.pl/ROWER/OPOR.HTM

    Dodano po 3 [godziny] 34 [minuty]:

    Interesuje mnie jeszcze co do tego oporu powietrza współczynnik Cx - doskonałości aerodynamicznej, patrząc wg tej ilustracji: http://www.technikajazdy.info/wp-content/uplo.../04/wspolczynnik_oporu_powietrza_ksztalty.jpg

    to myślę przyjąć wsp. ok. 1.2 (przypadek f dla krótkiego cylindra) ale nie mam pewności, w literaturze do tego momentu nic nie znalazłem więcej...

    0
  • #6 15 Gru 2009 16:17
    Rzuuf
    Poziom 43  

    No to dodaj jeszcze coś: silnik krokowy nie jest samohamowny po wyłączeniu prądu, a więc będzie musiał być CAŁY CZAS zasilany. Jeśli dasz zwykły silnik i przekładnię ślimakową, to masz całość samohamowną i po wyłączeniu zasilania nic Twojego solara nie ruszy.

    0
  • #7 15 Gru 2009 18:58
    K_o_N_z_I
    Poziom 17  

    Przeliczyłem dla ekstremalnych warunków pogodowych opór powietrza dla powierzchni 2 [m²] i wynosi 3,74kN.

    Pytanie: jak uwzględnić to w doborze mocy silnika? Co prócz wartości tego oporu powinno się brać pod uwagę?

    0
  • Pomocny post
    #8 15 Gru 2009 21:00
    Rzuuf
    Poziom 43  

    Moc to iloczyn siły i prędkości. Siłę oszacowałeś, prędkość ruchu musisz jakąś założyć - np. 5cm/sek (może być też np. 1cm/sek). Znajac obroty silnika wyliczasz wielkość przełożenia. Jeśli przełożenie będzie np. 1:1000, to zrobisz to na 2 stopniach "zwykłych" + ślimak. Do tego musisz uwzględnić sprawność przekładni.
    Zadanie jest na poziom gimnazjum, a nie szkoły wyższej (chyba, że Akademia Muzyczna).

    0
  • #9 16 Gru 2009 11:01
    K_o_N_z_I
    Poziom 17  

    dziękuję ci dobry człowieku za dobry uczynek

    świątecznie pozdrawiam :)

    0