隨著世界能源的緊張，太陽能正在被人們開發利用，其中太陽灶首當其衝，正被逐漸推廣。然而，由于現行的家用太陽灶多是位置固定不變，故受光效率低，不能充分發揮太陽光能的真正效率。為使太陽灶能隨太陽位置做及時轉動，每時每刻受到太陽光的直接照射，獲得最高的受光效率，解決方法是使太陽灶隨太陽的位置移動而自行轉動，即同步跟蹤。本文介紹的太陽灶自動跟蹤器，便具有同步跟蹤之功能。它的特點是結構簡單、容易自制與安裝，很適于家用太陽灶選用。

1．電路工作原理

太陽灶是將太陽光能變成熱能，也就是有太陽光時，太陽灶才具有熱能效應。正好光敏三極管，光敏二極管或光敏電阻的亮阻與暗阻在有或無陽光時變化明顯，可用它們來跟蹤陽光的有無，控制太陽灶的轉動與停止。

太陽灶自動跟蹤器的電路如圖59-1所示。

圖59-1

當有太陽光照射到光敏三極管BG1上時，BG1的暗阻降低，使BG2的基極電位降至近零伏，BG2因無基極電壓截止，其集電極電位升高，使BG3管導通，繼電器J得電吸合，其常開觸點J1閉合，接通電動機M電源，電動機運轉，帶動減速齒輪，驅動太陽灶順時針轉動，當運動到某一角度時，光敏三極管所受的光照減弱，其暗阻變大，到最後近似于開路，使BG2導通，BG3截止，繼電器J釋放，常開觸點斷開電動機的電源，電動機停止運行，太陽灶隨之停轉，使太陽灶保持接受陽光直射狀態，受光效率最高。

當太陽位置移動，再次照射到光敏三極管上時，太陽灶已偏離了陽光直射方嚮，電路又翻轉，電動機再次帶動太陽灶隨著太陽轉動。這樣周而複始，便實現了太陽灶自動跟蹤陽光的直照。

2．機械傳動系統

太陽灶的機械傳動系統種類很多，圖59-2為常用的機械傳動方式，它是由電動機和減速機構組成，也可採用其它傳動與減速方式。

圖59-2

在使用時，考慮太陽灶轉動時所需的功率不大，可採用汽車刮雨器的傳動機構，那樣製作就方便多了。

汽車刮雨器的機械傳動機構如圖59-3所示。

圖59-3

汽車刮雨器的工作電壓為12V，它在額定工作電壓下分快慢兩速，刷子以每秒運動0．45次為低速，以每秒運動0．75次為高速，快速與慢速是通過如圖59-4的控制開關來實現的。

高速時，開關A閉合，B打開，電動機的勵磁繞組與電阻R串聯；低速時，開關A、B均閉合，勵磁繞組不與電阻R串聯；停機時，開關A打開，B閉合，電樞電流與勵磁電流均通過觸點P。

刮雨器的傳動蝸輪上有一凸塊，凸塊每轉動一週後將觸點P頂開一次，這樣只有當刷子轉擺到一邊時，電動機才能停止運轉。

根據刮雨器的傳動機構，只要將圖59-3中的轉軸加長，在加長軸上安裝一個蝸輪齒輪，在太陽灶底部再安裝一個齒條，由蝸齒輪帶動齒條做直線運動，使太陽灶的側面做上下運動，則太陽灶灶面即可繞自身底部的軸轉動，從而達到了太陽灶跟蹤太陽轉動的目的。

蝸輪齒輪及傳動齒條結構如圖59-5所示。

圖59-5

3．安裝

在安裝時，光敏三極管的受光筒軸線，應超前太陽灶軸線2°∼2．5°，以保證太陽光偏離太陽灶中心面時使太陽光照射到光敏三極管上，能立即驅動太陽灶轉動，自動跟蹤陽光直射，使太陽灶受光效率最高。

光敏三極管的受光筒如圖59-6所示方法製作。

圖59-6

齒輪與齒條安裝時，必需可靠地齧合。也可用刮雨器的加長轉軸，直接驅動太陽灶轉動，但太陽灶不宜過重。

電源可使用蓄電池，或採用交流電源通過降壓方法獲得。

圖59-1中的並聯在常開觸點旁的電阻R和電容C，其作用是吸收電火花，減少幹擾。

BG1為光敏三極管3DU5，或光敏二極管2CU2及光敏電阻等，可任選其一。

BG2、BG3應選用3DG6或9012，β＞100。

D為二極管，如1N4002。

J為12V直流繼電器，可選JRX-13F或JQX-4F等。

R12kΩR23．8kΩ