一、風(fēng)力發(fā)電教學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)裝置-概述

風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)為小型水平軸永磁同步風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，電氣測(cè)試點(diǎn)均采用安全的實(shí)驗(yàn)插孔與實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線(xiàn)連接。 模擬風(fēng)源采用變頻器實(shí)時(shí)控制大功率調(diào)速電動(dòng)機(jī)，通過(guò)軸流風(fēng)洞模擬自然風(fēng)； 風(fēng)力發(fā)電機(jī)在模擬風(fēng)源的吹動(dòng)下向外輸送電能；多路儀表可實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)發(fā)用電信息，集成通訊接口，可將數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳遞給上位機(jī)，進(jìn)行遠(yuǎn)程綜合監(jiān)測(cè)，并可進(jìn)行數(shù)據(jù)報(bào)表存儲(chǔ)、查詢(xún)；平臺(tái)內(nèi)集成了風(fēng)機(jī)控制器、蓄電池、離網(wǎng)逆變器以及交直流負(fù)載，可以組成離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。

二、風(fēng)力發(fā)電教學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)裝置=主要參數(shù)

2.1、系統(tǒng)輔助電源

電源1：輸入：AC220V、輸出：DC24V/2.5A

電源2：輸入：AC220V、輸出：DC12V/2.0A

電源3：輸入：AC220V、輸出：DC5V/2.0A

2.2 模擬風(fēng)源

采用變頻軸流通風(fēng)機(jī)，額定電壓380V、額定頻率50HZ、額定功率2.2KW、額定轉(zhuǎn)速1420rpm；電機(jī)采用2.2KW變頻器驅(qū)動(dòng)；風(fēng)速可調(diào)（0-13m/s）、風(fēng)速控制精度：0.1m/s、風(fēng)向控制精度：0.1°

風(fēng)量：32073 m^з/h

風(fēng)壓：288Pa

轉(zhuǎn)速：1440 r/min

功率：2.2kW  

可調(diào)風(fēng)速：0～13級(jí)連續(xù)可調(diào)

2.3 風(fēng)力發(fā)電機(jī)

額定功率：300(W)

額定電壓：12(V)

額定電流：33.3

風(fēng)輪直徑：1.24(m)

啟動(dòng)風(fēng)速：2.5(m/s)

額定風(fēng)速：9.6(m/s)

安全風(fēng)速：35(m/s)

工作形式：永磁同步發(fā)電機(jī)

風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)方向：順時(shí)針

風(fēng)葉數(shù)量：3（片）

風(fēng)葉材料：玻璃增強(qiáng)聚丙烯材料

電機(jī)材料：鋁合金

2.4、測(cè)風(fēng)系統(tǒng)

測(cè)量范圍： 風(fēng)速：0～60m/s 風(fēng)向：0～360°

精 度： ±0.1m/s  ± 3°  

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(chǔ)：  4M bit

通訊接口：  RS-232/485/USB通訊

環(huán)境溫度：-40℃～50℃

轉(zhuǎn)速傳感器：0～5000 風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)顯示（室內(nèi)）

2.5、風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)：

工作電壓：12VDC

充電功率Pmax ：600W 

光伏功率Pmax ：150W

風(fēng)機(jī)功率Pmax ：450W

充電方式：PWM脈寬調(diào)制

充電最大電流 35A

過(guò)放保護(hù)電壓 11V  

過(guò)放恢復(fù)電壓 12.6V

輸出保護(hù)電壓 16V

卸載開(kāi)始電壓（出廠(chǎng)值）15.5V

卸載開(kāi)始電流（出廠(chǎng)值） 15A

控制器設(shè)有蓄電池過(guò)充、過(guò)放電保護(hù)、蓄電池開(kāi)路保護(hù)、負(fù)載過(guò)電壓保護(hù)、夜間防反充電保護(hù)、輸出短路保護(hù)、電池接反保護(hù)、欠壓和過(guò)壓防震蕩保護(hù)、均衡充電、溫度補(bǔ)償、光控開(kāi)關(guān)功能；

負(fù)載為100W以下的12V直流負(fù)載，控制單元一通道為常開(kāi)輸出，另一通道為多類(lèi)定時(shí)輸出（光控開(kāi)、光控關(guān)，定時(shí)開(kāi)、定時(shí)關(guān)，）。

使用32位高速單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)智能控制，自動(dòng)識(shí)別12/24V系統(tǒng)。 采用串聯(lián)式PWM充電控制方式，使充電回路的電壓損失較原二極管充電方式降低一半，充電效率較非PWM高3－6%;過(guò)放恢復(fù)的提升充電，正常的直充，浮充自動(dòng)控制方式有利于提高蓄電池壽命。

多種保護(hù)功能，包括蓄電池反接、蓄電池過(guò)、欠壓保護(hù)、太陽(yáng)能電池組件短路保護(hù)，具有自動(dòng)恢的輸出過(guò)流保護(hù)功能，輸出短路保護(hù)功能。

具有豐富的工作模式，如光控，光控＋定時(shí)，通用控制等模式。

2.6、離網(wǎng)逆變器

直流輸入電壓：9.7～16VDC 電壓可選

額定蔬出功率：500W

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(duì)濕度：﹤90﹪（25℃）

保護(hù)功能：極性反接、短路、過(guò)熱、過(guò)載保護(hù)

具有輸出短路、過(guò)溫、過(guò)載、欠壓保護(hù)及保護(hù)具有自動(dòng)恢復(fù)功能，采用風(fēng)機(jī)冷卻方式，輸入輸出隔離設(shè)計(jì)，能快速并行啟動(dòng)電容、電感負(fù)載，三色指示燈顯示，輸入電壓,輸出電壓，負(fù)載水準(zhǔn)和故障情形，負(fù)載控制風(fēng)扇冷卻，過(guò)壓/欠壓/短路/過(guò)載/超溫保護(hù)

2.7、監(jiān)控系統(tǒng)（工業(yè)觸摸屏）

尺寸(英寸) 7

液晶屏：TFT液晶顯示，LED背光

顯示顏色：真彩，65535色

分辨率：800×480

液晶屏亮度：200cd/㎡

觸摸屏：電阻式

供電電源：24VDC

額定功率：5W

CPU主板：ARM CPU，400MHz

內(nèi)存：64M

存儲(chǔ)設(shè)備：128M FLASH

組態(tài)軟件：MCGS嵌入式組態(tài)軟件（運(yùn)行版）

環(huán)境條件

工作溫度：0℃~45℃

工作濕度：5%~90%

儲(chǔ)存溫度：-10℃~60℃

振動(dòng)頻率：10-57Hz 57-150Hz

振動(dòng)加速度：0.075mm 9.8 m/s2

振動(dòng)掃頻速率：Oct/min ≤1

外部接口：

串口：1×RS232、1×RS485USB ：1主1從

2.8、儀表顯示單元

三相交流電壓表：AC0-100V

三相交流電流表：AC0-5A

直流電壓表：DC0-100V

直流電流表：DC0-5A

交流電壓表：AC0-300V

交流電流表：AC0-5A

隔離RS485信號(hào)輸出、標(biāo)準(zhǔn)Modbus協(xié)議

2.10、蓄電池組：鉛酸電池12V/12AH

2.11、負(fù)載單元

（1）DC12V直流負(fù)載五組。（感性負(fù)載3組，阻性負(fù)載2組）

1）感性負(fù)載有：12V直流風(fēng)扇、12V直流電機(jī)、12V蜂鳴器

2）阻性負(fù)載有：12V交通燈、3W 高亮度LED燈

（2）AC220V交流負(fù)載四組。（感性負(fù)載1組，阻性負(fù)載2組）

1）感性負(fù)載有：220V直流風(fēng)扇

2）阻性負(fù)載：220V交通燈.220V 3W高亮度LED燈

（3）可調(diào)穩(wěn)壓電源（0-12V，0-2A）。

（4）可調(diào)電阻箱技術(shù)參數(shù)如下：

1）阻值范圍：0-2000歐連續(xù)可調(diào),功率100W

2）誤差范圍：±1%

三、可完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

3.1）小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)與原理

3.2）小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出特性

3.3）風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的組成

3.4）蓄電池的充放電特性

3.5）風(fēng)機(jī)控制器的原理與功能

3.6）離網(wǎng)逆變器的原理與功能

四、主要設(shè)備清單