DB-FJ400A 400W風力發(fā)電教學實驗實訓裝置
一、系統(tǒng)概述
400W風力發(fā)電教學實驗實訓裝置由發(fā)電單元、充電單元、電力蓄能單元、逆變模塊、控制單元、負載單元、顯示單元共七大單元系統(tǒng)組成，系統(tǒng)能進行風力發(fā)電相關(guān)全過程實驗，是職高、大學、研究生以風力發(fā)電為主課題的研究和培訓、教學的理想產(chǎn)品。
400W風力發(fā)電教學實驗實訓裝置由發(fā)電單元、充電單元、電力蓄能單元、逆變模塊、控制單元、負載單元、顯示單元共七大單元系統(tǒng)組成，系統(tǒng)能進行風力發(fā)電相關(guān)全過程實驗，是職高、大學、研究生以風力發(fā)電為主課題的研究和培訓、教學的理想產(chǎn)品。
教學特點
? 系統(tǒng)實驗平臺集成了室內(nèi)溫/濕度儀，風速測量系統(tǒng)，讓使用者操作起來更直觀。
? 系統(tǒng)采用數(shù)字化DSP技術(shù)，對蓄電池充放電進行全智能化的管理。
? 系統(tǒng)面板上采用直觀的數(shù)字儀表和液晶顯示，讓用戶即時了解系統(tǒng)工作狀態(tài)。
? 系統(tǒng)上的離網(wǎng)電源可以為用戶提供交流110V/220V純正弦波交流電能。
? 風力發(fā)電教學實驗系統(tǒng)，可以讓實訓學生自行拆裝移動，使用簡便、節(jié)能環(huán)保、無污染。
? 增加分布式發(fā)電原理與實驗?zāi)K，讓學生增加對新知識的理解
二、系統(tǒng)運行技術(shù)條件
1.風力系統(tǒng)
? 風輪直徑：1.65(m)
? 啟動風速：1.5(m/s)
? 額定風速：12(m/s)
? 安全風速：35(m/s)
? 工作形式：上風式永磁同步發(fā)電機
? 風葉旋轉(zhuǎn)方向：順時針
? 風葉數(shù)量：3（片）
? 風葉材料：玻璃增強聚丙烯材料
? 電機材料：鋁合金&不銹鋼
模擬風洞：
? 風量：34073 m3/h，1275Pa-2138Pa
? 電壓：三相四線 380VAC
? 功率：2.2kW
? 調(diào)速單元：2.2KW 矢量變頻器，輸出頻率：0-100Hz
2.充電系統(tǒng)
? 額定功率：400(W)
? 額定電壓：12/24(V)
? 額定電流：33.3/16.7（A）
3.電力蓄能系統(tǒng)（機內(nèi)）
? 儲能形式：閥控式密封鉛酸蓄電池
? 額定電壓：12V
? 額定容量：55Ah
? 充電方法（恒壓），循環(huán)︰充電電流為5.6A
4.離網(wǎng)逆變模塊系統(tǒng)
? 直流輸入電壓：10.5～16.8 VDC
? 額定蔬出功率：300W
? 輸出電壓：110/220VAC
? 輸出波形：純正弦波
? 輸出頻率：50Hz
? 工作效率：85%
? 功率因數(shù)：>0.88
? 波形失真率≤5%
? 工作環(huán)境：溫度-20℃～50℃
? 相對濕度：﹤90﹪（25℃）
? 保護功能：極性反接、短路、過熱、過載保護
5.控制模塊系統(tǒng)
? 工作電壓：12VDC
? 充電功率：500W
? 光伏功率：100W
? 風機功率：400W
? 充電方式：PWM脈寬調(diào)制
? 充電電流 16.5A
? 過放保護電壓 10.5V
? 過放恢復(fù)電壓 12.6V
? 輸出保護電壓 16.2V
? 卸載開始電壓（出廠值）15V
? 卸載開始電流（出廠值） 12A
? 控制器設(shè)有蓄電池過充、過放電保護、蓄電池開路保護、負載過電壓保護、輸出短路保護、電池接反保護、欠壓和過壓防震蕩保護、均衡充電、溫度補償?shù)裙δ埽?br style="padding: 0px; margin: 0px;">6.負載模塊裝置系統(tǒng)
? 風扇：×1個，額定電壓：12/24V，工作電流：1.25A，功率：15W
? 交通燈：1組(R,G,B)，額定電壓：12/24V，工作電流：0.8A，功率：9.6W
? 馬達：×1個，額定電壓：12/24V，工作電流：0.35A，功率：5W 轉(zhuǎn)速：20rmp/min
? 交流LED燈×1個，交流節(jié)能燈×1個
? 直流模擬負載：12V/24V/28WLED路燈板，帶PWM調(diào)光功能，輸出功率可設(shè)置
8、測風系統(tǒng)
? 測量范圍 風速：0～60m/s
? 精 度 ±0.1m/s
? 工作電源：AC 220V±20% 50HZ， DC12V、5V或其他供電。
? 記錄間隔： 1分鐘～240分鐘連續(xù)可設(shè)置
? 內(nèi)部存儲： 4M bit
? 環(huán)境溫度： -40℃～50℃
? 轉(zhuǎn)速傳感器：0～5000 風力發(fā)電機轉(zhuǎn)速檢測顯示（室內(nèi)）
? 過風速報警中斷輸出功能，可以設(shè)備閉環(huán)形式連接，增加實驗安全性。
9.顯示裝置系統(tǒng)
? 直流電流表：× 1個，20A， 顯示模式︰0.5"LED
? 直流電壓表：× 1個，50V， 顯示模式︰0.5"LED
? 交流電壓表：× 1個，500V，顯示模式︰0.5"LED
? 交流電流表：× 1個，5A， 顯示模式︰0.5"LED
? 交流電壓表：× 1個，50V， 顯示模式︰0.5"LED
? 交流電流表：× 1個，50A， 顯示模式︰0.5"LED
? 時間、溫/濕度表：× 1個，-20～99.9℃ 顯示時間，室內(nèi)溫、濕度
? 風機轉(zhuǎn)速表：× 1個，5A， 顯示模式︰0.5"LED
10.電氣開關(guān)操作臺
交流漏電開關(guān)、緊急停止開關(guān)、儀表開關(guān)、風機輸入開關(guān)、直流輸入開關(guān)
儀表顯示、控制按鈕（開關(guān)）、智能型風光互補控制器、風速儀、鼓風機調(diào)速。
11、監(jiān)控軟件
? PC監(jiān)控模塊：監(jiān)控主機、監(jiān)控軟件。
? 顯示內(nèi)容：蓄電池電壓、風機電壓、光伏電壓、風機電流、光伏電流、風機功率、光伏功率，能量模擬圖，當前風速（米/秒），當前風向（度），當前風力資源平估。
三、教學項目及實驗內(nèi)容
實驗1.風力發(fā)電基礎(chǔ)理論原理性實驗
實驗2.風力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計實驗
實驗3.風力發(fā)電基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)仿真實驗
實驗4.風力發(fā)電相關(guān)測量技術(shù)實驗
實驗5.風力發(fā)電控制技術(shù)實驗
實驗6.風力發(fā)電電力電子實驗
實驗7.過放保護、過放恢復(fù)、過充保護、過充恢復(fù)
均充保護、均充恢復(fù)、浮充保護、浮充恢復(fù)
實驗8.過風速報警、欠風速報警、液晶顯示風速
實驗9.風力發(fā)電系統(tǒng)的直接負載實驗
實驗10.風力發(fā)電系統(tǒng)的風速變化影響實驗
實驗11.限速機械保護系統(tǒng)原理實驗
實驗12.限速電控保護系統(tǒng)原理實驗
實驗13.風機過功率保護實驗
實驗14.風機超速保護實驗
實驗15.不同轉(zhuǎn)速下風力發(fā)電曲線實驗
實驗16.風況檢測實驗
實驗17.獨立風機系統(tǒng)實驗
實驗18. 綜合實驗。
四、主要設(shè)備清單
? 系統(tǒng)實驗平臺集成了室內(nèi)溫/濕度儀，風速測量系統(tǒng)，讓使用者操作起來更直觀。
? 系統(tǒng)采用數(shù)字化DSP技術(shù)，對蓄電池充放電進行全智能化的管理。
? 系統(tǒng)面板上采用直觀的數(shù)字儀表和液晶顯示，讓用戶即時了解系統(tǒng)工作狀態(tài)。
? 系統(tǒng)上的離網(wǎng)電源可以為用戶提供交流110V/220V純正弦波交流電能。
? 風力發(fā)電教學實驗系統(tǒng)，可以讓實訓學生自行拆裝移動，使用簡便、節(jié)能環(huán)保、無污染。
? 增加分布式發(fā)電原理與實驗?zāi)K，讓學生增加對新知識的理解
二、系統(tǒng)運行技術(shù)條件
1.風力系統(tǒng)
? 風輪直徑：1.65(m)
? 啟動風速：1.5(m/s)
? 額定風速：12(m/s)
? 安全風速：35(m/s)
? 工作形式：上風式永磁同步發(fā)電機
? 風葉旋轉(zhuǎn)方向：順時針
? 風葉數(shù)量：3（片）
? 風葉材料：玻璃增強聚丙烯材料
? 電機材料：鋁合金&不銹鋼
模擬風洞：
? 風量：34073 m3/h，1275Pa-2138Pa
? 電壓：三相四線 380VAC
? 功率：2.2kW
? 調(diào)速單元：2.2KW 矢量變頻器，輸出頻率：0-100Hz
2.充電系統(tǒng)
? 額定功率：400(W)
? 額定電壓：12/24(V)
? 額定電流：33.3/16.7（A）
3.電力蓄能系統(tǒng)（機內(nèi)）
? 儲能形式：閥控式密封鉛酸蓄電池
? 額定電壓：12V
? 額定容量：55Ah
? 充電方法（恒壓），循環(huán)︰充電電流為5.6A
4.離網(wǎng)逆變模塊系統(tǒng)
? 直流輸入電壓：10.5～16.8 VDC
? 額定蔬出功率：300W
? 輸出電壓：110/220VAC
? 輸出波形：純正弦波
? 輸出頻率：50Hz
? 工作效率：85%
? 功率因數(shù)：>0.88
? 波形失真率≤5%
? 工作環(huán)境：溫度-20℃～50℃
? 相對濕度：﹤90﹪（25℃）
? 保護功能：極性反接、短路、過熱、過載保護
5.控制模塊系統(tǒng)
? 工作電壓：12VDC
? 充電功率：500W
? 光伏功率：100W
? 風機功率：400W
? 充電方式：PWM脈寬調(diào)制
? 充電電流 16.5A
? 過放保護電壓 10.5V
? 過放恢復(fù)電壓 12.6V
? 輸出保護電壓 16.2V
? 卸載開始電壓（出廠值）15V
? 卸載開始電流（出廠值） 12A
? 控制器設(shè)有蓄電池過充、過放電保護、蓄電池開路保護、負載過電壓保護、輸出短路保護、電池接反保護、欠壓和過壓防震蕩保護、均衡充電、溫度補償?shù)裙δ埽?br style="padding: 0px; margin: 0px;">6.負載模塊裝置系統(tǒng)
? 風扇：×1個，額定電壓：12/24V，工作電流：1.25A，功率：15W
? 交通燈：1組(R,G,B)，額定電壓：12/24V，工作電流：0.8A，功率：9.6W
? 馬達：×1個，額定電壓：12/24V，工作電流：0.35A，功率：5W 轉(zhuǎn)速：20rmp/min
? 交流LED燈×1個，交流節(jié)能燈×1個
? 直流模擬負載：12V/24V/28WLED路燈板，帶PWM調(diào)光功能，輸出功率可設(shè)置
8、測風系統(tǒng)
? 測量范圍 風速：0～60m/s
? 精 度 ±0.1m/s
? 工作電源：AC 220V±20% 50HZ， DC12V、5V或其他供電。
? 記錄間隔： 1分鐘～240分鐘連續(xù)可設(shè)置
? 內(nèi)部存儲： 4M bit
? 環(huán)境溫度： -40℃～50℃
? 轉(zhuǎn)速傳感器：0～5000 風力發(fā)電機轉(zhuǎn)速檢測顯示（室內(nèi)）
? 過風速報警中斷輸出功能，可以設(shè)備閉環(huán)形式連接，增加實驗安全性。
9.顯示裝置系統(tǒng)
? 直流電流表：× 1個，20A， 顯示模式︰0.5"LED
? 直流電壓表：× 1個，50V， 顯示模式︰0.5"LED
? 交流電壓表：× 1個，500V，顯示模式︰0.5"LED
? 交流電流表：× 1個，5A， 顯示模式︰0.5"LED
? 交流電壓表：× 1個，50V， 顯示模式︰0.5"LED
? 交流電流表：× 1個，50A， 顯示模式︰0.5"LED
? 時間、溫/濕度表：× 1個，-20～99.9℃ 顯示時間，室內(nèi)溫、濕度
? 風機轉(zhuǎn)速表：× 1個，5A， 顯示模式︰0.5"LED
10.電氣開關(guān)操作臺
交流漏電開關(guān)、緊急停止開關(guān)、儀表開關(guān)、風機輸入開關(guān)、直流輸入開關(guān)
儀表顯示、控制按鈕（開關(guān)）、智能型風光互補控制器、風速儀、鼓風機調(diào)速。
11、監(jiān)控軟件
? PC監(jiān)控模塊：監(jiān)控主機、監(jiān)控軟件。
? 顯示內(nèi)容：蓄電池電壓、風機電壓、光伏電壓、風機電流、光伏電流、風機功率、光伏功率，能量模擬圖，當前風速（米/秒），當前風向（度），當前風力資源平估。
三、教學項目及實驗內(nèi)容
實驗1.風力發(fā)電基礎(chǔ)理論原理性實驗
實驗2.風力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計實驗
實驗3.風力發(fā)電基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)仿真實驗
實驗4.風力發(fā)電相關(guān)測量技術(shù)實驗
實驗5.風力發(fā)電控制技術(shù)實驗
實驗6.風力發(fā)電電力電子實驗
實驗7.過放保護、過放恢復(fù)、過充保護、過充恢復(fù)
均充保護、均充恢復(fù)、浮充保護、浮充恢復(fù)
實驗8.過風速報警、欠風速報警、液晶顯示風速
實驗9.風力發(fā)電系統(tǒng)的直接負載實驗
實驗10.風力發(fā)電系統(tǒng)的風速變化影響實驗
實驗11.限速機械保護系統(tǒng)原理實驗
實驗12.限速電控保護系統(tǒng)原理實驗
實驗13.風機過功率保護實驗
實驗14.風機超速保護實驗
實驗15.不同轉(zhuǎn)速下風力發(fā)電曲線實驗
實驗16.風況檢測實驗
實驗17.獨立風機系統(tǒng)實驗
實驗18. 綜合實驗。
四、主要設(shè)備清單
| 序號 | 名 稱 | 型 號 | 數(shù) 量 | 單 位 | 價 格 |
| 1 | 風力發(fā)電系統(tǒng)操作臺 | 1 | 臺 | ||
| 2 | 400W風力發(fā)電機 | 1 | 臺 | ||
| 3 | 塔架、拉索 | 1 | 套 | ||
| 4 | 轉(zhuǎn)速儀表（含支架） | 1 | 臺 | ||
| 5 | 風力發(fā)電控制器 | 1 | 臺 | ||
| 6 | 蓄電池組55Ah | 1 | 組 | ||
| 7 | 實驗附件 | 1 | 套 | ||
| 8 | 軟件 | 1 | 套 |
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