Het windweerstandsontwerp van de beugel van de batterijcomponent en de lantaarnpaal.
Vroeger vroeg een vriend me steeds naar de wind- en drukweerstand van straatlantaarns op zonne-energie. Nu kunnen we net zo goed de berekening doen.
Zonne-straatverlichting In het zonne-straatverlichtingssysteem is een structureel belangrijk punt het ontwerp van de windweerstand. Het ontwerp van de windweerstand is hoofdzakelijk verdeeld in twee hoofdonderdelen, één is het ontwerp van de windweerstand van de beugel van de batterijcomponent en de andere is het ontwerp van de windweerstand van de lantaarnpaal.
Volgens de technische parametergegevens van fabrikanten van batterijmodules is de zonnecelmodule bestand tegen een druk van 2700 Pa tegen de wind in. Als de windweerstandscoëfficiënt wordt geselecteerd op 27 m/s (gelijk aan een tyfoon met tien niveaus), is de winddruk van de batterijeenheid volgens niet-viskeuze vloeistofmechanica slechts 365 Pa. Daarom is het onderdeel zelf bestand tegen een windsnelheid van 27 m/s zonder schade. Daarom is de belangrijkste overweging in het ontwerp de verbinding tussen de batterijmontagebeugel en de lantaarnpaal.
Bij het ontwerp van het zonnestraatverlichtingssysteem is het verbindingsontwerp van de batterijmontagebeugel en de lantaarnpaal vast verbonden door een boutstaaf.
Winddicht ontwerp van straatlantaarnpaal
De parameters van de straatlantaarn op zonne-energie zijn als volgt:
Paneelhellingshoek A = 16o poolhoogte = 5m
Het ontwerp van de zonnestraatlantaarnfabrikant selecteert de breedte van de lasnaad aan de onderkant van de lantaarnpaal δ = 4 mm en de buitendiameter van de onderkant van de lantaarnpaal = 168 mm
Het oppervlak van de las is het vernietigingsoppervlak van de lantaarnpaal. De afstand van het rekenpunt P van het weerstandsmoment W van het vernietigingsoppervlak van de lamppaal tot de actielijn van de paneelbelasting F ontvangen door de lamppaal is PQ = [5000+(168+6)/tan16o]×Sin16o = 1545 mm = 1.545 m. Daarom is het moment van windbelasting op het vernietigingsoppervlak van de lamppaal M = F × 1.545.
Volgens de maximaal toelaatbare windsnelheid van 27 m/s, is de basisbelasting van het 2×30W zonnepaneel met twee lampen op zonne-energie 730N. Rekening houdend met de veiligheidsfactor van 1.3, F = 1.3 × 730 = 949N.
Daarom is M = F × 1.545 = 949 × 1.545 = 1466 N.m.
Volgens wiskundige afleiding is het weerstandsmoment van het cirkelvormige ringvormige breukvlak W = π×(3r2δ+3rδ2+δ3).
In de bovenstaande formule is r de binnendiameter van de ring en is δ de breedte van de ring.
Uitval oppervlakteweerstandsmoment W = π×(3r2δ+3rδ2+δ3)
=π×(3×842×4+3×84×42+43) = 88768mm3
=88.768×10-6 m3
Spanning veroorzaakt door windbelasting op het breukvlak = M/W
= 1466/(88.768×10-6) =16.5×106pa =16.5 Mpa<<215Mpa
Onder hen is 215 Mpa de buigsterkte van Q235-staal.
Daarom voldoet de breedte van de lasnaad die is ontworpen en geselecteerd door de fabrikant van straatlantaarns op zonne-energie aan de vereisten. Zolang de laskwaliteit gegarandeerd kan worden, is de windweerstand van de lantaarnpaal geen probleem.
buiten zonne-licht| led-licht op zonne-energie | alles in één licht op zonne-energie
Informatie over straatverlichting:
De speciale werkuren van straatverlichting op zonne-energie worden beïnvloed door verschillende werkomgevingen, zoals het weer en de omgeving. De levensduur van veel straatlantaarns wordt sterk beïnvloed. Onder de inspectie van ons relevante personeel is gebleken dat de veranderingen in energiebesparende apparaten voor straatlantaarns een zeer goed effect hebben en elektriciteit besparen. Het is duidelijk dat de werklast van onderhoudspersoneel voor straatlantaarns en hoogpaalverlichting in onze stad sterk wordt verminderd.
Circuit principe
Momenteel zijn stedelijke wegverlichtingsbronnen voornamelijk natriumlampen en kwiklampen. Het werkcircuit bestaat uit natriumlampen of kwiklampen, inductieve voorschakelapparaten en elektronische triggers. De arbeidsfactor is 0.45 wanneer de compensatiecondensator niet is aangesloten en is 0.90. De algehele prestaties van de inductieve belasting. Het werkingsprincipe van deze energiebesparende zonne-straatverlichting is om een geschikte AC-reactor in serie aan te sluiten op het voedingscircuit. Wanneer de netspanning lager is dan 235V, is de reactor kortgesloten en werkt deze niet; wanneer de netspanning hoger is dan 235V, wordt de reactor in bedrijf gesteld om ervoor te zorgen dat de werkspanning van de straatlantaarn op zonne-energie de 235V niet overschrijdt.
Het hele circuit bestaat uit drie delen: voeding, detectie en vergelijking van netspanning en uitgangsactuator. Het elektrische schema is weergegeven in de onderstaande afbeelding.
Het stroomvoorzieningscircuit voor straatverlichting op zonne-energie bestaat uit transformatoren T1, diodes D1 tot D4, driepolige regelaar U1 (7812) en andere componenten, en geeft +12V-spanning af om het regelcircuit van stroom te voorzien.
Detectie en vergelijking van de netspanning bestaan uit componenten zoals op-amp U3 (LM324) en U2 (TL431). De netspanning wordt verlaagd door weerstand R9, D5 wordt halfgolf gelijkgericht. C5 wordt gefilterd en een gelijkspanning van ongeveer 7 V wordt verkregen als de bemonsteringsdetectiespanning. De bemonsterde detectiespanning wordt gefilterd door een laagdoorlaatfilter bestaande uit U3B (LM324) en naar de comparator U3D (LM324) gestuurd voor vergelijking met de referentiespanning. De referentiespanning van de comparator wordt geleverd door de spanningsreferentiebron U2 (TL431). Potentiometer VR1 wordt gebruikt om de amplitude van de bemonsteringsdetectiespanning aan te passen en VR2 wordt gebruikt om de referentiespanning aan te passen.
De uitgangsactuator is samengesteld uit relais RL1 en RL3, high-current luchtvaartcontactor RL2, AC-reactor L1 enzovoort. Wanneer de netspanning lager is dan 235V, geeft de comparator U3D een laag niveau af, de driebuis Q1 is uitgeschakeld, het relais RL1 wordt vrijgegeven, het normaal gesloten contact is verbonden met het voedingscircuit van de luchtvaartcontactor RL2, RL2 wordt aangetrokken en de reactor L1 is kortgesloten Werkt niet; wanneer de netspanning hoger is dan 235V, voert de comparator U3D een hoog niveau uit, de drie-buis Q1 is ingeschakeld, het relais RL1 trekt naar binnen, het normaal gesloten contact verbreekt de voedingsspanning van de luchtvaartcontactor RL2 en RL2 is vrijgelaten.
Reactor L1 is aangesloten op het stroomcircuit van de straatlantaarn op zonne-energie en de te hoge netspanning maakt er deel van uit om ervoor te zorgen dat de werkspanning van de straatlantaarn op zonne-energie de 235V niet overschrijdt. De LED1 wordt gebruikt om de werkstatus van het relais RL1 aan te geven. De LED2 wordt gebruikt om de werkende staat van de luchtvaartcontactor RL2 aan te geven, en de varistor MY1 wordt gebruikt om het contact te doven.
De rol van het relais RL3 is om het stroomverbruik van de luchtvaartcontactor RL2 te verminderen, omdat de RL2-opstartspoelweerstand slechts 4Ω is en de spoelweerstand op ongeveer 70Ω wordt gehouden. Wanneer DC 24V wordt toegevoegd, is de opstartstroom 6A en is de onderhoudsstroom ook groter dan 300mA. Het relais RL3 schakelt de spoelspanning van het luchtvaartcontact RL2 waardoor het houdvermogen wordt verminderd.
Het principe is: wanneer RL2 start, sluit het normaal gesloten hulpcontact de spoel van relais RL3 kort, RL3 wordt vrijgegeven, en het normaal gesloten contact verbindt de hoogspanningsklem 28V van transformator T1 met de bruggelijkrichteringang van RL2; nadat RL2 is gestart, wordt het normaal gesloten hulpcontact geopend en wordt het relais RL3 elektrisch aangetrokken. Het normaal open contact verbindt de laagspanningsklem 14V van de transformator T1 met de brugrectificatie-ingangsklem van RL2 en handhaaft de luchtvaartaannemer met 50% van de startspoelspanning RL2 pull-in-status
Inhoudsopgave