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主动偏航风力发电实训装置,风力发电实训系统

一、产品介绍

本设备是一套完全仿真的3KW永磁直驱风力发电机实训设备，系统原理及结构与现实的永磁风力发电机基本一致，在此基础上又增加了许多实训模块，系统的剖析和演示风力发电机的发电原理及全过程，并且可以与市电进行并网。设备解决了实验实训设备和实际设备相脱离这一难题，有助于学生提高专业知识，带动学生的学习积极性。设备偏航可以在360度来回运行，做到了风力发电机偏航解缆的效果。实训装置配置有2台大型控制柜以及1个监控台，2个大型控制柜完成偏航跟踪及控制、故障设置及检测、永磁风力发电变流等功能，监控台可以观察风力发电机变流时的各个波形。可以对系统各个机械零件进行拆卸及组装，加深了学生对于风力发电机的理解并提供学生动手能力。带有模拟风源装置，可以模拟自然风的风力大小及风向。

二、技术参数

1、永磁风力发电机机芯：

额定电压：48V                                              

规格：双轴

2、三相异步电动机

   连接方式：星型连接法

   磁极数：4对

   机座中心高度：132mm

3、偏航齿轮

  模数：M4

   齿外径：56mm

   齿厚：35mm

   材质：45#钢（表面有淬火）

4、集电环

   材质：钢质

   环数：12道滑环

5、步进电机

   精度：3%~5%

   工作速度：200m/s~400m/s

   脉冲响应频率：200KHZ

   静态电流和动态电流：0---8.2A

6、蓄电池：(12V，50AH)*4

7、风扇调速器

可调电压：AC20V-AC220V

尺寸：8.1*5.5*3.4cm（长*宽*高）

8、电动液压泵

    额定电压：220V

    额定功率：350W

    工作压力范围：1.5MPa~70MPa

    尺寸：385*130*250mm（长*宽*高）

9、绝对值编码器

工作方式：脉冲输出

信号转换：角位移或直线位移转换为电信号

相位差：90°

10、联轴器

   同轴度误差：≤0.05mm

   角度误差：＜1°

11、三菱变频器

   额定电压：380V

   电流范围：0.3~39A

功率范围：0.1~15KW

   通信协议：Modbus-RTU协议

控制装置

（1） 实验实训台

实验实训台采用铝合金设计，桌面为防火、防水、耐磨高密度板,结构坚固，造形美观大方；设有吊柜，用于放置工具、存放挂箱及资料等。桌面用于安装电源控制屏并提供一个宽敞舒适的工作台面。

（2）电源控制屏

电源控制屏提供单相220V交流电源和380V交流电源、1路0-30V直流稳压电源（1A）、铅酸蓄电池（蓄电池组选用2节阀控密封式铅酸蓄电池，主要参数：容量   12V 12Ah）、900Ω×2/0.41A的双层瓷盘可调电阻。光源控制模块（控制早、中、晚的光源）。

（3）网孔板及安装模块

提供网孔板、直流仪表模块（电压表、电流表、具有通信接口）、交流仪表模块（电压表、电流表、功率表三合一、具有通信接口）、光照计、直流负载（警示灯、节能灯）、交流负载（白炽灯、风机）、触摸屏、离网逆变器、并网逆变器、并离网逆变器实训模块、物联网监控实训系统、风光互补控制器。

1）直流仪表参数如下：

具有通信接口、具有手动自动量程、工业级柜装、精度：不低于5位，1000V档位显示格式：999.99（带2个小数点），显示单位：V；100V档位显示：99.999（带3个小数点），显示单位：V；10V档位显示：9.9999（带4个小数点），显示单位：V；5A档位：4999.9（带1个小数点），显示单位：mA；1000mA档位：999.99(带2个小数点)，显示单位：mA；100mA档位：99.999(带3个小数点)，显示单位：mA。

2）交流仪表参数

由24位专用DSP、16位高精度AD转换器和高速MPU单元设计而成，通过键控、数显窗口实现人机对话功能控制模式。软件上采用RTOS设计思路，同时配有PC监控软件来加强分析能力。能测量电路的功率、功率因数。功率测量精度为1.0级，功率因数测量范围0.3～1.0，电压电流量程为450V和5A。

6）并网逆变器

采用GTI系列并网逆变器，DC输入电压：Vpv 10.5V-28VDC，带反极性保护，交流180-260V输出，频率45—53HZ。

7）离网逆变器

采用APS系列离网逆变器，DC输入电压：Vpv 24VDC，带限流保护，交流220V输出，频率50HZ。

8）风光互补控制器

采用专业MCU微处理器控制，真正实现充电、放电的智能化控制；采用低损耗、长寿命的MOSFET作为控制器的主要开关器件；风力发电机自动刹车、手动停机功能；光伏充电（PWM）技术，充电效率更高；运行状态、故障指示灯指示；多种控制模式：光控开光控关模式/光控开时控关模式/无光控时控的自动模式；输出吸收回路，可带感性负载；记忆功能，控制器失电重新上电后，自动按失电前的模式工作；完善的保护功能；蓄电池防反接；具体参数如下：

9)负载系统的组成

设备配置有直流负载（警示灯、节能灯）和交流220V负载（白炽灯、风机）

三、设备整体情况

1）风力发电机需带变频调速系统，与风机整合在一起，可360度旋转。

2）整体尺寸：1280mm*550mm*1670mm，网孔板不小于1200mm*600mm

3)带吊柜用于防置实训器材。

实验实训项目

基础实验

控制器工作原理实验

控制器充放电保护实验

太阳能路灯实验

太阳能警示灯实验

离网逆变器逆变实验

 并网逆变器逆变实验

风力发电机实验

风速仪测试实验

自动偏航实验

可编程控制器系统实训

1.基本指令练习

2.组态通信测试

3.系统跟踪软件测试