·設(shè)備外觀

·設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述

    實(shí)訓(xùn)裝置是小型水平軸永磁同步風(fēng)力發(fā)電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，采用網(wǎng)孔面板結(jié)構(gòu)，模塊化功能設(shè)計(jì)；主要由風(fēng)力發(fā)電由模擬風(fēng)場(chǎng)與尾舵偏航裝置風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成，尾舵偏航控制與風(fēng)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)均由ARM芯片核心控制板進(jìn)行控制；風(fēng)速通過(guò)風(fēng)速傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)并顯示，方便觀測(cè)實(shí)時(shí)風(fēng)速對(duì)風(fēng)力發(fā)電的影響；儀表實(shí)時(shí)采集并顯示系統(tǒng)發(fā)用電信息；風(fēng)機(jī)控制器與離網(wǎng)逆變器均采用原理與結(jié)構(gòu)外露的形式，核心驅(qū)動(dòng)板均采用STM32F103ZET6的高性能ARM處理器進(jìn)行控制，控制器采用先進(jìn)的PWM充電技術(shù)，逆變器采用高頻隔離的全橋正弦逆變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，所有驅(qū)動(dòng)信號(hào)波形均可在線進(jìn)行測(cè)試，方便學(xué)生深入了解控制器和逆變器的結(jié)構(gòu)與原理,配置故障設(shè)置模塊，可設(shè)計(jì)故障讓學(xué)生進(jìn)行排故。

·主要參數(shù)

    1.工作電源：三相四線AC380V±10%  50Hz；
    2.工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃  相對(duì)濕度≤85%（25℃）  海拔＜4000m；
    3.裝置容量：≤1.5KVA；
    4.外形尺寸：2700×1800×1600mm（模擬風(fēng)場(chǎng)裝置）/1040×620×1900mm（網(wǎng)孔單元裝置)；
    5.安全保護(hù)：具有接地、漏電壓、漏電流保護(hù)，安全指標(biāo)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

·組成及功能

    實(shí)訓(xùn)裝置主要由網(wǎng)孔控制單元和模擬風(fēng)場(chǎng)裝置兩部分組成。
    1.水平軸永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)：最大輸出功率310W、輸出電壓12V、葉片直徑1.3m、葉片數(shù)量3片、啟動(dòng)風(fēng)速2m/s、額定風(fēng)速13m/s、安全風(fēng)速40m/s；
    2.尾舵偏航系統(tǒng)：風(fēng)力發(fā)電機(jī)采用尾舵迎風(fēng)與側(cè)風(fēng)偏航控制，偏航角度為45°和90°；偏航采用DC24V直流同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)，額定轉(zhuǎn)速10rpm；
    3.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0.37KW、額定轉(zhuǎn)速1400rpm；電機(jī)用FR-D720S-0.4K-CHT變頻器驅(qū)動(dòng)；
    4.模擬風(fēng)場(chǎng)：模擬風(fēng)源在電機(jī)拖動(dòng)下繞風(fēng)力發(fā)電機(jī)做圓弧運(yùn)動(dòng)，角度60±5°；
    5.模擬風(fēng)場(chǎng)拖動(dòng)電機(jī)：電源AC220V±10%、額定頻率50HZ、額定輸出功率100W、額定轉(zhuǎn)速1400rpm、減速比140:1；
    6.模擬風(fēng)場(chǎng)控制單元：手動(dòng)/自動(dòng)風(fēng)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)與尾舵偏航控制采用ARM核心控制板進(jìn)行采集與控制；
    7.風(fēng)速傳感器：測(cè)量模擬風(fēng)源風(fēng)速，脈沖輸出，電源DC5V，輸出1.5脈沖m/s；
    8.儀表顯示單元：1個(gè)三相交流電壓表AC0-50V；1個(gè)三相交流電流表AC0-5A；1個(gè)直流電壓表DC0-50V；1個(gè)直流電流表DC0-5A；1個(gè)交流電壓表AC0-300V；1個(gè)交流電流表AC0-2A；隔離RS485信號(hào)輸出；
    9.蓄電池組：天能鉛酸電池12V/12AH ×2（塊）；
    10.風(fēng)機(jī)控制器：額定電壓DC12V(整流)、額定電流DC5A、PWM(脈沖寬度調(diào)制)方式充電；微控制器采用ARM內(nèi)核32位高性能大容量STM32F103ZET6芯片；軟件基于C語(yǔ)言嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）開(kāi)發(fā)，電路模塊化開(kāi)放設(shè)計(jì)，方便進(jìn)行充電波形與電路電氣測(cè)試；具有充放電指示、電池狀態(tài)指示、溫度補(bǔ)償?shù)裙δ埽痪哂行铍姵胤唇印⒎览住L(fēng)機(jī)限流、過(guò)充、過(guò)放、負(fù)載過(guò)載、短路等保護(hù)功能；具有RS485隔離通訊和RS232通訊功能；
    11.離網(wǎng)逆變器：輸入電壓DC12V；輸出AC220V±10%、50HZ、300VA、純正弦波；輸入輸出采用高頻變壓器隔離；微控制器采用ARM內(nèi)核32位高性能大容量STM32F103ZET6芯片；軟件基于C語(yǔ)言嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）開(kāi)發(fā)，電路模塊化開(kāi)放設(shè)計(jì)，方便進(jìn)行升壓驅(qū)動(dòng)波形、SPWM逆變驅(qū)動(dòng)波形、逆變輸出電壓電流波形與相關(guān)電路電氣測(cè)試；具有過(guò)欠壓關(guān)斷、過(guò)載等保護(hù)功能。具有RS485隔離通訊和RS232通訊功能；
    12.電源分析系統(tǒng)：風(fēng)力輪機(jī)產(chǎn)生的能量通過(guò)功率調(diào)節(jié)器后直流電將轉(zhuǎn)換為交流電。蓄電池的充電控制單元對(duì)電能進(jìn)行轉(zhuǎn)換，最大限度降低這些轉(zhuǎn)換中的損耗，提升整個(gè)能源系統(tǒng)的效率。能夠提供多個(gè)通道的功率輸入，可以測(cè)量每個(gè)轉(zhuǎn)換器之前和之后的電壓、電流、功率和( 交流) 頻率，以及轉(zhuǎn)換器效率和充電效率；
    13.直流阻性負(fù)載：3W高亮度LED燈；
    14.直流感性負(fù)載：2.8W直流風(fēng)扇；
    15.交流阻性負(fù)載：15W交流警示燈；
    16.交流感性負(fù)載：22W交流風(fēng)扇；
    17.功率電阻模塊：0-2000歐連續(xù)可調(diào),功率120W,帶刻度盤(pán)；

·實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

    1.發(fā)電機(jī)輸出故障排故
    2.偏航電機(jī)驅(qū)動(dòng)故障排故
    3.偏航限位故障排故
    4.系統(tǒng)輔助電源故障排故
    5.控制器工作故障排故
    6.逆變器工作故障排故

·配置清單