CN107339269A - 一种光热发电反射镜数字液压控制系统 - Google Patents

一种光热发电反射镜数字液压控制系统 Download PDF

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杨涛
李桂英
杨帆
赵志辉
刘延京
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Tianjin Billion Bo Digital Equipment Technology Co
Beijing Yimeibo Technology Co Ltd
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    • F15B11/08—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

本发明公开了一种光热发电反射镜数字液压控制系统，所述系统包括：液压辅助元件、液压动力元件、数字液压缸及反射镜运动机构；所述液压辅助元件保证数字液压缸正常工作；所述液压动力元件为数字液压缸提供高压油源；所述数字液压缸用于控制所述反射镜运动机构的运动。本发明中，使用数字液压缸控制反射镜运动机构，反射镜运动机构完全实现矢量化和数字化，降低调试难度、缩短调试周期，降低对液压油清洁度要求、长期使用不需调整系统参数，并实现高定位精度。

Description

一种光热发电反射镜数字液压控制系统
技术领域
本发明涉及光热发电领域，具体地，涉及一种光热发电反射镜数字液压控制系统。
背景技术
太阳能热发电方式是一种太阳能聚光热发电技术，该技术通过反射镜将太阳光聚集到目标位置产生高温，然后经过热交换器产生蒸汽，蒸汽推动蒸汽机发电。光热发电反射镜控制系统是太阳能热发电站的重要组成部分，其性能决定太阳能利用效率，进而影响整个太阳能热发电系统的发电效率。
光热发电反射镜控制系统常见的控制方式有：机械控制和液压控制。机械控制方式存在布置不灵活的缺点，每个动作都需要有独立的动力源，增加了系统的复杂性和装机功率；而且不能实现系统的过载保护，元件易磨损，导致工作寿命短。液压控制通常采用液压伺服控制，传统的液压伺服控制中，液压马达(马达)采用伺服阀进行控制，每一路都设有开环增益调整、反馈增益调整、零位调整和输入与反馈相位调整；导致伺服阀内部细小的射流孔会磨损，伺服阀存在温飘、零点漂移等不稳定因素，系统易振荡，长期使用需要调整系统参数；而且伺服系统对液压油清洁度要求极高，调试难度大、周期长。
综上所述，现有技术仍然有待改进。
发明内容
为了解决现有的光热发电反射镜跟踪传动系统布置不灵活、系统复杂、装机功率大、工作寿命短，长期使用需要调整系统参数、对液压油清洁度要求高、调试难度大、周期长等问题，本发明提出了一种光热发电反射镜数字液压控制系统。
一种用于光热发电反射镜控制的数字液压控制系统，所述系统包括：液压辅助元件、液压动力元件、数字液压缸及反射镜运动机构；所述液压辅助元件保证数字液压缸正常工作；所述液压动力元件为所述数字液压缸提供高压油源；所述数字液压缸用于控制所述反射镜运动机构的运动。
进一步地，所述数字液压缸控制所述反射镜运动机构的运动，使反射镜绕指定轴旋转，控制反射镜跟踪、反射太阳光线，并将太阳光线聚集到目标位置。
进一步地，数字伺服阀、反馈机构、液压缸整体集成为所述数字液压缸。
进一步地，控制器向所述数字伺服阀上的电机发出指令，打开所述数字伺服阀，所述液压动力元件向所述数字伺服阀提供高压油，所述数字伺服阀输出高压油以驱动所述液压缸运动，所述液压缸的运动带动相应的反馈机构控制所述数字伺服阀阀口进行相应的调节变化。
进一步地，所述电机的转动速度与内部的机械反馈机构决定所述液压缸的速度，所述电机的转动角度与内部的机械反馈机构决定所述液压缸的行程，由此实现对所述数字液压缸的方向、位置、和速度的控制，最终使光热发电反射镜实现高定位精度。
进一步地，所述数字液压缸是数字控制方式的机械反馈式伺服液压缸。
在本发明中，使用数字液压缸控制反射镜运动机构，从而使反射镜绕指定轴旋转，控制反射镜跟踪、反射太阳光线，并将太阳光线聚集到目标位置。反射镜运动机构完全实现矢量化和数字化，降低调试难度、缩短调试周期，降低对液压油清洁度要求、长期使用不需调整系统参数，并实现高定位精度。
附图说明
图1是本发明所述的光热发电反射镜数字液压控制系统的示意图；
图2是数字控制方式的机械反馈式伺服液压缸的工作原理示意图。
图中：
1-液压辅助元件
2-液压动力元件
3-数字液压缸
4-反射镜运动机构
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，示出了本发明的光热发电反射镜数字液压控制系统示意图。所述光热发电反射镜数字液压控制系统包括液压辅助元件1、液压动力元件2、数字液压缸3及反射镜运动机构4。其中，液压辅助元件1保证数字液压缸3正常工作，液压动力元件2给数字液压缸3提供高压油源，数字液压缸3直接或间接控制反射镜运动机构4，使反射镜绕指定轴旋转，控制反射镜跟踪并反射、聚集太阳光线到目标位置。其中所述指定轴包括垂直轴和水平轴。
数字液压缸3将数字伺服阀、反馈机构、液压缸等作为一个整体进行集成。如图2所示，使用数字控制方式时，由控制器向所述数字液压缸3的数字伺服阀上的电机发出指令，打开数字伺服阀，液压动力元件2向数字伺服阀提供高压油，数字伺服阀输出高压油驱动液压缸运动，液压缸的运动带动相应的反馈机构控制数字伺服阀阀口进行相应的调节变化，如阀口的开度或方向等。电机的转动速度与内部的机械反馈机构决定液压缸的速度，电机的转动角度与内部的机械反馈机构决定液压缸的行程，实现对液压缸的方向、位置和速度的控制，最终使光热发电反射镜实现高定位精度。
如上所述，本发明所述的光热发电反射镜数字液压控制系统，其中的数字液压缸3是数字控制方式的机械反馈式伺服液压缸，使用数字液压缸3直接或间接控制反射镜运动机构4，反射镜运动机构完全实现矢量化和数字化，降低调试难度、缩短调试周期，降低对液压油清洁度要求、长期使用不需调整系统参数，并实现高定位精度。
以上实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种用于光热发电反射镜控制的数字液压控制系统，其特征在于，所述系统包括：液压辅助元件、液压动力元件、数字液压缸及反射镜运动机构；
所述液压辅助元件保证所述数字液压缸正常工作；
所述液压动力元件为所述数字液压缸提供高压油源；
所述数字液压缸用于控制所述反射镜运动机构的运动。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数字液压缸控制所述反射镜运动机构，使反射镜绕指定轴旋转，控制反射镜跟踪、反射太阳光线，并将太阳光线聚集到目标位置。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，数字伺服阀、反馈机构、液压缸整体集成为所述数字液压缸。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，控制器向所述数字伺服阀上的电机发出指令，打开所述数字伺服阀，所述液压动力元件向所述数字伺服阀提供高压油，所述数字伺服阀输出高压油以驱动所述液压缸运动，所述液压缸的运动带动相应的反馈机构控制所述数字伺服阀阀口进行相应的调节变化。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述电机的转动速度与内部的机械反馈机构决定所述液压缸的速度，所述电机的转动角度与内部的机械反馈机构决定所述液压缸的行程，由此实现对所述数字液压缸的方向、位置、和速度的控制，最终使光热发电反射镜实现高定位精度。
6.根据上述任一权利要求所述的系统，其特征在于，所述数字液压缸是数字控制方式的机械反馈式伺服液压缸。
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