
产品概述
本产品为风力发电实验箱,由实验箱体与实训模型两部分组成,构成一套便携式风力发电综合教学设备。实验箱采用铝合金外框加厚设计,面板为加厚环氧树脂板;实训模型配备 10W 垂直轴风力发电机与 350W 轴流风机模拟风洞,风力发电机位置可调节并有刻度显示,模拟风洞风量可调。系统涵盖智能数显通讯仪表、ARM 单片机数据采集卡、电脑上位机监控软件、双系统充放电控制器、16×32 LED 汉字点阵模块、铅酸蓄电池、单相离网逆变器及丰富交直流负载等核心模块,各单元模块化设计。支持风力发电机特性测试、充放电控制、离网逆变、负载应用等全流程实训。适用于职业院校新能源风力发电技术入门教学与基础技能训练。
设备组成
| 类别 | 组成内容 |
|---|---|
| 实验箱体 | 铝合金外框加厚结构(55×40×18 cm,约 10KG);加厚环氧树脂板面板,绝缘效果好、字迹清晰 |
| 实训模型 | 10W 垂直轴风力发电机;350W 轴流风机模拟风洞(风量可调);风力发电机位置滑动调节(带刻度显示);模型尺寸:120×32×25 cm |
| 监测单元 | 智能数显通讯仪表(7 只:充电电流 DC0-2A、充电电压 DC0-30V、直流负载电流 DC0-5A、直流负载电压 DC0-30V、逆变交流电流 AC0-1A、逆变交流电压 AC0-250V);ARM 单片机数据采集卡;RS485 通信接口;电脑上位机监控软件 |
| 控制单元 | 双系统充放电控制器(12V/24V 自动切换,10A 充放电,PWM 脉宽调制;短路过载保护:1.25 倍电流 60 秒/1.5 倍 5 秒/3 倍短路保护;空载损耗 ≤6mA;超压保护 17V;提升充电 14.6V;直充 14.4V;浮充 13.6V;欠压 12V;过放 11.1V) |
| 显示单元 | 16×32 LED 汉字点阵模块(16 块 P3.0 室内红色 8×8 点阵拼接;74HC138 行扫描驱动;74HC595 列扫描驱动;单片机最小系统板) |
| 储能单元 | 12V 7.2AH 铅酸免维护蓄电池 |
| 逆变单元 | 单相正弦波离网逆变器(DC10.5-15V/AC220V±5%;额定 100W/瞬间 150W;转换效率 >85%;50Hz 纯正弦波) |
| 负载单元 | 感性负载:DC12V 风扇、AC220V 风扇;阻性负载:DC12V LED 灯/指示灯、AC220V LED 灯/指示灯;通用负载:10Ω-99.99K 可变电阻箱;丰富外接交直流负载(可选配) |
| 安全保护 | 漏电保护(动作电流 ≤30mA,动作时间 ≤0.1s);输入防反接、过载、过压、过热、短路保护;低压报警 DC10V/关断 DC9.5V;高压报警 DC14.4V/关断 DC15.5V |
产品特点
便携式分体设计:实验箱(55×40×18 cm)与实训模型(120×32×25 cm)分体设计,便于携带和 classroom 快速部署,重量仅约 10KG;
室内模拟风洞:350W 轴流风机做模拟风洞,风量可调,风力发电机位置可调节并有刻度显示,便于在室内进行风力发电机各项参数测试;
双系统充放电控制:采用双系统充放电控制器,多种工作模式,完善的保护功能(短路/过载/超压/欠压/过放),是学生实验理想的控制器;
电脑上位机实时监控:采用带通讯功能的智能数显仪表和 ARM 单片机数据采集卡,通过 RS485 通讯接口上传数据到电脑上位机监控软件,实现电脑实时监控各项充放电数据;
LED 点阵汉字显示:采用 16 块 P3.0 室内红色 8×8 点阵拼接成 16×32 汉字显示系统,加强学生对单片机点阵控制方面的知识学习;
纯正弦波离网逆变:单相正弦波离网逆变器,转换效率 >85%,具有输入防反接、过载、过压、过热、短路等完善保护功能;
宽阻值电阻箱测试:10Ω-99.99K 可变电阻箱,是测试风力发电机特性的理想工具;
丰富负载工业应用:提供多种交直流感性和阻性负载,以及丰富的外接负载可选配,拓展学生对风力发电工业应用方面的了解;
模块化开放设计:各系统模块化、开放化设计,采用品牌加粗实验导线进行各种风力实训,提高学生的动手能力和实训速度。
技术参数
| 项目 | 参数 894523 |
|---|---|
| 产品名称 | 风力发电实验箱 |
| 输入电源 | AC 220V±10%、50Hz |
| 电源功率 | ≤500W |
| 漏电保护 | 动作电流 ≤30mA、动作时间 ≤0.1s |
| 工作环境 | 温度-10℃~+40℃,相对湿度<85%(25℃),海拔<4000m |
| 实验箱尺寸 | 55×40×18 cm(长×宽×高) |
| 实训模型尺寸 | 120×32×25 cm(长×宽×高) |
| 重量 | 约 10KG |
| 风力发电机 | 10W 垂直轴风力发电机 |
| 模拟风源 | 350W 轴流风机 |
| 控制器 | 双系统充放电控制器;12V/24V 自动切换;10A 充放电;PWM 脉宽调制 |
| 蓄电池 | 12V 7.2AH 铅酸免维护 |
| 离网逆变器 | 单相正弦波;DC10.5-15V/AC220V±5%;额定 100W/瞬间 150W;转换效率 >85% |
| 通讯接口 | RS485 |
| 数据采集 | ARM 单片机数据采集卡,DC5V/DC12V 供电 |
实训项目
实验一、风力发电机特性实训系列
风力发电机的结构认知与组成部件识别;
垂直轴风力发电机工作原理认知;
模拟风洞风量调节与风速控制实训;
风力发电机位置调节与距离刻度使用;
风力发电机开路电压测试实验;
风力发电机短路电流测试实验;
风力发电机 I-V 特性测试实验;
风力发电机功率曲线测试实验;
风速与输出功率关系测试实验;
启动风速与切入风速测试实验;
风轮转速与风速关系测试实验;
不同负载下风力发电机输出特性测试。
实验二、风力充放电控制器实训系列
双系统充放电控制器结构认知;
控制器 PWM 脉宽调制工作原理认知;
控制器 12V/24V 自动切换功能测试;
充电电压参数测试(提升充电 14.6V/直充 14.4V/浮充 13.6V);
放电保护参数测试(欠压 12V/过放 11.1V/过放返回 12.6V);
控制器短路保护功能测试;
控制器过载保护功能测试;
控制器超压保护功能测试;
蓄电池充放电过程观察与电量监测。
实验三、风力发电离网逆变器实训系列
单相正弦波离网逆变器结构认知;
逆变器工作原理分析实验;
逆变器直流输入电压范围测试;
逆变器输出电压、电流测试实验;
逆变器最大输出功率估算实验;
逆变器转换效率计算实验;
逆变器过载保护演示实验;
逆变器短路保护演示实验;
逆变器输入防反接保护演示实验;
逆变器低压报警/关断功能测试;
逆变器高压报警/关断功能测试。
实验四、风力发电综合应用实训系列
风力发电系统整体联调实训;
风力发电 DC12V 感性负载应用(风扇);
风力发电 DC12V 阻性负载应用(LED 灯/指示灯);
风力发电 AC220V 感性负载应用(风扇);
风力发电 AC220V 阻性负载应用(LED 灯/指示灯);
可变电阻箱负载特性测试实验;
风力发电系统电脑上位机监控实训;
风力发电数据 RS485 通讯采集实训;
LED 汉字点阵显示控制实训;
风力发电综合故障诊断与排除实训。

