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。
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