一、系统概述
QY-RL029风力发电教学实验系统是一款集教学、实验与科研于一体的小型水平轴永磁同步风力发电实验平台。该系统采用模块化设计，各电气测试点均配备安全的实验插孔与实验导线连接，确保实验过程的安全与便捷。模拟风源通过变频器控制大功率调速电动机，在轴流风洞中模拟自然风，驱动风力发电机发电。系统配备多路仪表实时显示发用电信息，并集成通讯接口，支持远程监测与数据报表存储、查询。此外，平台还集成了风机控制器、蓄电池、离网逆变器及交直流负载，可组建离网型风力发电系统，满足多样化的教学实验需求。
二、主要参数
2.1 系统辅助电源
电源1：输入AC220V，输出DC24V/2.5A
电源2：输入AC220V，输出DC12V/2.0A
电源3：输入AC220V，输出DC5V/2.0A
2.2 模拟风源
变频轴流通风机：额定电压380V，额定频率50Hz，额定功率2.2KW，额定转速1420rpm
风速可调范围：0-13m/s，控制精度0.1m/s
风量：32073 m³/h，风压：288Pa
2.3 风力发电机
额定功率：300W，额定电压：12V，额定电流：33.3A
风轮直径：1.24m，启动风速：2.5m/s，额定风速：9.6m/s，安全风速：35m/s
工作形式：永磁同步发电机，风叶旋转方向：顺时针，风叶数量：3片
2.4 测风系统
测量范围：风速0～60m/s，风向0～360°
精度：±0.1m/s，±3°
通讯接口：RS-232/485/USB
2.5 风力发电控制系统
工作电压：12VDC，充电功率Pmax：600W，光伏功率Pmax：150W，风机功率Pmax：450W
充电方式：PWM脉宽调制，最大充电电流：35A
设有蓄电池过充、过放电保护等多种保护功能
2.6 离网逆变器
直流输入电压：9.7～16VDC，额定输出功率：500W
输出电压：110/220VAC，输出波形：纯正弦波
工作效率：85%，功率因数：>0.88
2.7 监控系统（工业触摸屏）
7英寸TFT液晶显示，LED背光，分辨率800×480
ARM CPU，400MHz，内存64M，存储设备128M FLASH
2.8 仪表显示单元
包含三相交流电压表、三相交流电流表、直流电压表、直流电流表等
2.9 仿真规划软件
基于Unity3D开发，支持光伏、风力、地热、生物质四种能源的多能互补方案设计
具备用户管理、气象数据库、3D地图功能等
2.10 蓄电池组
铅酸电池12V/12AH
2.11 负载单元
DC12V直流负载五组（感性负载3组，阻性负载2组）
AC220V交流负载四组（感性负载1组，阻性负载3组）
可调稳压电源与可调电阻箱
三、可完成实验项目
小型风力发电机结构与原理：通过实验观察风力发电机的结构组成，理解其工作原理。
小型风力发电机输出特性：测试不同风速下风力发电机的输出电压、电流及功率，分析其输出特性。
风力发电系统的组成：构建完整的风力发电系统，理解各组成部分的功能与相互关系。
蓄电池的充放电特性：通过实验测试蓄电池的充放电过程，分析其充放电特性及效率。
风机控制器的原理与功能：研究风机控制器的控制策略与保护功能，理解其在风力发电系统中的作用。
离网逆变器的原理与功能：通过实验测试离网逆变器的逆变效率、波形质量等参数，理解其工作原理与功能。
QY-RL029风力发电教学实验系统不仅适用于风力发电技术的教学与培训，还可为新能源领域的科研工作者提供实验平台，推动新能源技术的发展与创新。
QY-RL029风力发电教学实验系统为小型水平轴永磁同步风力发电实验系统，采用模块化结构设计，电气测试点均采用安全的实验插孔与实验导线连接。模拟风源采用变频器实时控制大功率调速电动机，通过轴流风洞模拟自然风； 风力发电机在模拟风源的吹动下向外输送电能；多路仪表可实时显示系统发用电信息，集成通讯接口，可将数据远程传递给上位机，进行远程综合监测，并可进行数据报表存储、查询；平台内集成了风机控制器、蓄电池、离网逆变器以及交直流负载，可以组成离网型风力发电系统。
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