工控摘要：在光伏太陽能發電應用中使用雙軸同步電機光伏跟蹤系統，驅動光伏支架不斷調整太陽能電池板的位置，令太陽能電池板時刻保持*的角度接受太陽光照射，進而能夠提高發電量25%～50%，早已經成為業界的共識。
　　
　　但在大型光伏發電系統中，我國市場上仍然是進口跟蹤系統（如西班牙AFFIRMA公司的APOLO系統）占據了主要市場。國內一些廠家也推出了自己的跟蹤系統，但也大都是基于PLC或者控制器配合傳統脈沖伺服或者驅動器或者步進驅動的產品，系統結構相對復雜，造價也較高。
　　
　　本方案介紹的MOTEC光伏智能雙軸跟蹤系統是MOTEC（中國）營銷中心在其步進平臺上開發出的一種新型智能型光伏雙軸跟蹤系統，它具有結構緊湊，可靠性高，造價低廉，分步式系統結構，容易擴展和管理等顯著優點。隨著光伏跟蹤系統市場的不斷擴大和競爭的加劇，該產品的優勢將在市場競爭中逐步凸顯。另有高精度的智能伺服雙軸跟蹤方案供選擇。
　　
　　光伏雙軸跟蹤系統主要的工作是根據一天不同時刻太陽位置的變化，計算出光伏實時架在不同時刻的實時*角度，進而通過驅動控制水平旋轉和俯仰角度的兩個步進電機，來控制和調整光伏支架的角度。
　　
　　各部分的主要功能如下：
　　
　　1、實時角度計算模塊主要用于計算出當前*的水平旋轉角度和俯仰角度。目前采用的方法主要有主動跟蹤、光控以及兩者相結合三種模式。主動跟蹤是基于當前的時間和GPS坐標，通過天文學方法計算出太陽的當前位置，進而計算出兩軸的*角度，這種方法適合于各種天氣以及無人值守的場合，適應性強;光控方法則是根據傳感器提供的實時太陽光照數據，計算兩軸的*工作角度，這種方法更加直接，可靠性強;第三種方法則是將上述兩種方法進行綜合運用。目前，這部分工作大部分是由控制器或者PLC來完成。
　　
　　2、運動控制控制模塊則根據實時角度計算模塊提供的目標角度值，對兩軸的轉動進行運動規劃，包括啟動過程、停止過程、位置控制，并發送命令（傳統上是脈沖信號）到步進驅動器。這部分工作一般也由的運動控制器或者PLC來完成。
　　
　　3、I/O模塊用于處理相關的一些輸入出處，主要的輸入有風速傳感器，提供實時的風速信號給跟蹤系統，當出現惡劣天氣時應將光伏支架快速放平，確保安全;在要求較高的場合，可以給光伏支架安裝上角度傳感器，將光伏支架的實際角度反饋到控制器，實現全閉環控制;在需要光控跟蹤的場合，比如在移動的車輛上等，可以通過I/O模塊，輸入光控傳感器信號，引導光伏支架根據實現的相對位置實現實時跟蹤。
　　
　　4、驅動模塊（一般也叫放大器或者驅動器）則接收運動控制模塊發來的指令，進而驅動步進電機旋轉一定的角度，帶動太陽能電池板到達*的角度。這部分工作主要由步進電機配套的步進驅動器完成。
　　
　　5、步進電機是zui終執行轉動的執行機構，它受驅動器的控制旋轉一定的角度，往往通過減速裝置連接到光伏支架機械部分的兩個旋轉軸，帶動光伏支架完成水平和俯仰角度的調整，達到追蹤太陽的目的。為了方便使用和盡量降低能耗，用于光伏支架的步進電機往往功率較小（一般為10到50W），并盡量采用直流供電，以便就地取材利用太陽能電池板提供的電力，亦可采用市電系統供電。
　　
　　MOTEC智能雙軸步進光伏跟蹤系統上述傳統雙軸光伏跟蹤系統的不同之處在于它將上述實時角度計算模塊，運動控制模塊，步進驅動模塊集成到一起，并增加了現場總線接口，形成一個結構緊湊，功能完善，維護方便，造價低廉的系統，相比傳統雙軸光伏跟蹤系統，具有明顯的優勢。
　　
　　MOTEC智能雙軸光伏跟蹤系統相對于傳統雙軸光伏跟蹤系統的主要優勢如下：
　　
　　1、高度集成了角度計算模塊，運動控制模塊，I/O模塊和兩個步進驅動模塊，節約大量現場電纜，故障點和接線工作量也相應大大減少，可靠性顯著提高，維護工作量小；
　　
　　2、系統響應速度因為一體化的結構而大大提高；
　　
　　3、集成化的結構帶來用電量的顯著降低；
　　
　　4、造價比傳統雙軸軸光伏跟蹤系統降低30%以上；
　　
　　5、內置I/O模塊，便于系統擴展和功能擴充；
　　
　　除此之外，MOTEC智能雙軸光伏跟蹤系統的另外一個重要特點是它是一個分布式網絡化的控制器，當前每組zui多可以連接31個光伏支架,新產品zui多可連接55個支架，并能夠通過現場總線網絡實時向*控制室傳送光伏支架各個軸的實際位置數據，并能夠通過*控制計算機對系統進行實時控制，實現分布式集散化的管理。