Stanowisko dydaktyczne – symulator turbiny wiatrowej z przyłączem do sieci EOLYP2 Langlois

EOLYP2 to stanowisko dydaktyczne (ławka badawcza) do badania pracy turbinywiatrowej w zakresie produkcji energii elektrycznej i jej oddawania do sieci, z pominięciem aspektów mechanicznych. Ze względu na hałas i podmuchy powietrza, nie do pogodzenia ze środowiskiem klasy szkolnej, śmigło zastąpiono silnikiem z przemiennikiem częstotliwości.

Operator reguluje prędkość napędu, który obraca generator w zakresie 0–1800 obr/min. Czujnik na wale przekazuje informacje o prędkości obrotowej i momencie na konsolę pomiarową (dotyczy tylko wersji EOLYP2). Generator połączony jest z trójfazową siecią publiczną poprzez scentralizowany system pomiarowy komunikujący się przez RJ45 – dane prezentowane są na wbudowanej stronie internetowej.

Ćwiczenia pokazują, że w zależności od prędkości napędu generator pobiera lub produkuje energię, co ilustruje pracę hipersynchroniczną i hiposynchroniczną. Wraz z prędkością obrotową zmienia się też przesunięcie fazowe napięcia i prądu. Regulowana bateria kondensatorów pozwala dostroić cosφ do wartości bliskiej 1 zależnie od prędkości i mocy wyjściowej. Model dostarczany jest w pełni okablowany i gotowy do pracy.

Cele dydaktyczne

• zrozumienie mechanicznych i elektrycznych zasad działania turbiny wiatrowej
• badanie trybów pracy hipo- i hipersynchronicznej silnika asynchronicznego
• badanie synchronizacji z siecią elektroenergetyczną
• obliczanie sprawności układu produkcji energii
• posługiwanie się miernikiem cęgowym

Proponowane ćwiczenia praktyczne

• przypomnienie zasad działania turbiny wiatrowej
• procedura synchronizacji z siecią elektroenergetyczną
• poprawa współczynnika mocy baterią kondensatorów i analiza wyników
• wykreślanie charakterystyk elektrycznych układu produkcji energii
• obliczanie sprawności całkowitej
• badanie pracy w trybie wyspowym (isolated site)

Wizualizacja pomiarów (strona www przez RJ45)

• moc czynna, bierna i pozorna
• napięcie międzyfazowe
• prąd
• współczynnik mocy (cosφ)
• wykres polarny (diagram wskazowy)

Skład zestawu

• 1 rama jezdna (na kółkach), wymiary 1200 × 750 mm, wysokość 1820 mm; masa 143 kg
• 1 silnik asynchroniczny 1,5 kVA
• 1 generator
• 1 czujnik momentu (tylko EOLYP2)
• 1 konsola sterownicza
• 1 szafa elektryczna
• 1 moduł sprzęgania z siecią (network coupling unit)

Parametry generatora

Wyposażenie szafy elektrycznej

Wewnątrz:

• wyłączniki różnicowoprądowe 30 mA oraz wyłączniki termomagnetyczne i termiczne
• przemiennik częstotliwości 4 kVA z panelem sterowania na konsoli
• stopniowana bateria kondensatorów

Na froncie:

• 1 wyłącznik awaryjny (grzybkowy)
• 1 rozłącznik izolacyjny
• 1 przycisk Start/Stop
• 4 przełączniki załączające kondensatory do korekcji cosφ
• 2 lampki sygnalizujące zadziałanie zabezpieczenia termicznego silnika i generatora

Dostępne wersje

Produkt zgodny z CE. Gwarancja 2 lata. Dostarczany w pełni okablowany i gotowy do pracy, z materiałami dydaktycznymi dla ucznia i nauczyciela.