5千瓦太陽能熱發(fā)電活塞式氣動發(fā)動機控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著社會的快速發(fā)展,能源利用率也越來越高,隨之而來的是非可再生能源的短缺,這也將制約經濟的發(fā)展,成為不容忽視的問題。尋求新能源,提高能源的利用率成為當務之急。太陽能熱發(fā)電也慢慢進入人們的視野,其發(fā)展速度也越來越快。氣動發(fā)動機利用壓縮氣體或液氮在氣缸內迅速膨脹推動活塞做功,通過曲軸連桿機構對外輸出機械能,可以實現(xiàn)有害氣體的零排放且不需要燃燒化石燃料,從而利用氣動發(fā)動機帶動發(fā)電機進行發(fā)電。這為太陽能熱發(fā)電提供了一種新的熱功轉換裝置。

2、　　氣動發(fā)動機的基本工作過程包括進氣沖程(做功沖程)和排氣沖程,本課題通過對此工作過程進行了探討,并系統(tǒng)任務結合任務需求對氣動發(fā)動機控制系統(tǒng)進行了總體設計。
　　利用柴油機的成熟技術,在其基礎上進行了氣動發(fā)動機機體的改制。將原有的凸輪軸機構、柴油供給系統(tǒng)等不需要的部件拆除;對配氣機構進行改造,重新設計了配氣管路,并在管路上加裝電磁閥。
　　所設計的控制系統(tǒng)的硬件主要包括處理器、外圍電路、數據采集單元、功率調節(jié)單元以及電磁閥的

3、驅動電路。軟件設計部分分為上位機軟件設計和下位機軟件設計。下位機(DSP)主要完成了位置的檢測和功率的調節(jié),并根據位置和功率調節(jié)信息來確定電磁閥的開關時序,并以此進行邏輯判斷,維持氣動發(fā)動機的穩(wěn)定運行,同時,通過自定義通信協(xié)議和串行接口將轉速和位置信息等反饋給上位機(PC)。上位機接收到數據后通過虛擬儀器平臺LabVIEW進行數據處理,按相同的通信協(xié)議進行解析,并進行數據顯示,發(fā)送簡單的操控指令。
　　通過實驗和對實驗數據的分析,