旋轉減速機，回轉減速機or推桿or液壓?塔式光熱電站如何選擇傳動裝置?
核心話題之
“塔式太陽能光熱發電系統傳動裝置優化方向”
塔式光熱電站中，數萬面定日鏡將太陽輻射聚集到吸熱塔端的吸熱器上，以便匯集高溫，收集熱量。為了保證持續、穩定的搜集熱量，定日鏡應該時刻跟蹤太陽的位置，通過傳動裝置在水平方位和俯仰方向進行運動（雙軸）。
眾所周知，光場系統占光熱電站總投資的比例很大，而考慮到定日鏡龐大的數量，配套的傳動裝置在塔式電站中投資也可見一斑。
塔式定日鏡常見傳動部件---回轉減速機目前在定日鏡系統上最常見的傳動部件就是下圖這個叫做回轉減速機的裝置。
圖1. 雙軸回轉減速器（來源：華方）
回轉減速機一般通過電機驅動來帶動定日鏡在雙軸方向上的旋轉。作為一種精密機械，回轉減速機在光熱發電行業中應用需要將跟蹤精度控制在1mrad以內。雙包絡結構蝸輪與齒面嚙合面積大，傳動精度更高，抗沖擊能力強，其低磨損率可保證長期使用工況下的精度和壽命，更適應于國內光熱電站所處的西北地區的嚴苛環境。
塔式定日鏡常見傳動部件---推桿在塔式電站中，水平方位的驅動部件多采用回轉減速機，但俯仰角度可選擇推桿或者回轉減速機。
美國亮源公司的Ivanpah塔式電站一共有173,500面定日鏡，據說僅水平方位就采用減速機約18萬套左右。而其他光熱塔式電站（如西班牙Gemasolar電站，美國新月沙丘電站）則更偏向于65~140平方米的大尺寸定日鏡，因此所需的減速機數量相應也大大降低。
推桿則是一種線性驅動裝置，相對于同級別其他傳動方式，推桿成本優勢明顯，結構設計簡單、高效，安裝方便，滿足項目進度需求。因此在一些小型定日鏡的項目中（如中控德令哈50MW塔式電站），電動推桿被用來控制定日鏡在俯仰角上的運動，節省光場的投資成本。而哈密50兆瓦光熱項目直接采用Stellio定日鏡雙推桿結構設計, 定日鏡系統成本接近100歐元/平方米。
當然，電動推桿也有著跟蹤精度相對較低、功率密度不大、推桿角度受限等一些問題。
圖2. 電動推桿（來源：無錫宏霸）
塔式定日鏡常見傳動部件---液壓傳動裝置無論是電動推桿還是回轉減速機，他們都屬于電傳動裝置，在面對大尺寸定日鏡時受到風載、鏡自重等原因，輸出功率密度不夠。特別是有的塔式電站中的定日鏡數量很少，但尺寸很大，因而在槽式系統中廣泛使用的液壓傳動裝置成為了新的解決方案。液壓的優勢在于功率密度大，能夠輕松推動大尺寸定日鏡，而缺點是傳統的液壓在精確性控制這塊還需要提高。
圖3. 液壓缸（來源：川潤液壓）
需根據塔式項目特點選擇不同的驅動機構裝置對于電站投資方，則需要根據自身項目特點來選擇合適的驅動機構裝置。
若采用小型定日鏡方案：驅動機構可選擇電傳動方式，通過采用回轉減速機+電動推桿來節省成本；
而對于大尺寸、重型定日鏡來說：可根據設備的采購數量、產品單價、后續維護成本來綜合考慮采用雙回轉減速機或者液壓傳動系統，或者其他系統。
塔式傳動裝置可能的成本下降方案根據IRENA的報告，相比2015年，塔式電站的光場投資成本預計到2025年可下降28%，而其中很大一部分就是傳動裝置，可能的成本下降方案包括：
用推桿類線性傳動裝置替換回轉減速器類型的傳動裝置，從而節約成本；
另一種方案則是新型的傳動設計，比如數字化液壓系統等等可能的方案；
……
圖4. 2015-2025年塔式電站光場成本下降潛力（來源：IRENA，DLR，2016）
* 由CSP Focus光略咨詢根據公開資料研究整理，如有紕漏，歡迎指正。
旋轉減速機視頻
02-9RSZ-6-調整線序-測試主電機旋轉方向-測試減速機旋轉方向
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答：M=Iα 轉矩=轉動慣量X角速度
M轉矩 l轉動慣量 α角速度。根據尺寸和重量計算轉盤和負載的轉動慣量。
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答：在結構上可以將電動機的軸與行星齒輪減速機的輸入相連接，即電動機的軸與太陽輪a的齒輪軸位于同一個主軸線上，且相互連接起來。而行星齒輪減速器的輸出軸（與內齒輪e連接為一體的）為該組合體的輸出軸，行星減速機，由此構成為電動機和行星齒輪減速器組合成一體的內裝式齒輪傳動裝置。也可以這樣說，電動機與行星齒輪減速電機兩者合一而成為一種低速電動機，它的輸出軸就可以直接與工作機相連接?，F今關鍵的問題在于：為了使這種帶有電動機的行星齒輪減速機能夠達到實用化的程度，則需要有與微型電機外形尺寸大小差不多的、具有優良性能的、實用性的行星減速機。
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