Zestaw ćwiczeniowy – Energia Wiatrowa DL WPP

Specyfikacja – Zestaw ćwiczeniowy – Energia Wiatrowa DL WPP

Trenażer ten pozwala studentom studiować funkcje i działanie nowoczesnej elektrowni wiatrowej, symulując na niej działanie siły wiatru.
Został zaprojektowany, zaczynając od kilku powiązanych koncepcji, zapewniających dogłębne omówienie podstawowych tematów związanych z dziedziną energii elektrycznej wytwarzanej z wiatru i kilkoma głównymi aspektami zarządzania elektrownią wiatrową.
System ten działa poprzez maszynę bezszczotkową i oprogramowanie symulacyjne, a generator asynchroniczny z podwójnym zasilaniem (DFAG) lub (DFIG – generator indukcyjny z podwójnym zasilaniem) umożliwia praktyczne i skuteczne podejście do tego trenażera.
Generatory elektryczne z podwójnym zasilaniem są podobne do generatorów prądu przemiennego, ale mają dodatkowe funkcje, które pozwalają im pracować z prędkościami nieco wyższymi lub niższymi od ich naturalnej prędkości synchronicznej. Jest to przydatne w przypadku dużych turbin wiatrowych o zmiennej prędkości, ponieważ prędkość wiatru może się nagle zmienić.
DFAG może zmieniać prędkość wirnika generatora poprzez kontrolowanie częstotliwości prądu pola wirnika. Kiedy podmuch wiatru uderza w turbinę wiatrową, łopaty próbują przyspieszyć, ale generator synchroniczny jest zablokowany na prędkość sieci energetycznej i nie może przyspieszyć. W miarę odpychania sieci energetycznej w piaście, skrzyni biegów i generatorze powstają tak duże siły. Powoduje to zużycie i uszkodzenie mechanizmu. Jeśli turbina może przyspieszyć natychmiast po uderzeniu podmuchem wiatru, naprężenia są niższe, a moc podmuchu wiatru nadal jest przekształcana w użyteczną energię elektryczną.

Trenażer jest wyposażony w interaktywne multimedialne oprogramowanie SCADA, które może kontrolować i ustawiać kilka operacji systemu; za pomocą tego oprogramowania można regulować prędkość i profil wiatru oraz badać wpływ na funkcje operacyjne prawdziwej elektrowni wiatrowej. Kolejna ważna cecha tego oprogramowania związana jest z możliwością kontroli, parametryzacji i wizualizacji uzyskanych danych.
Za pomocą tego oprogramowania możliwe jest wykonanie następujących czynności:

• Pomiar, obliczenia i graficzne przedstawienie wielu mechanicznych i elektrycznych parametrów eksploatacyjnych,
• Dobór wartości zadanych mocy biernej i czynnej,
•Definicja i symulacja energetyki wiatrowej oraz profili,
•Konfiguracja eksperymentów interaktywnych,
•Wartości i wykresy można przechowywać,
•Instrukcje eksperymentów można przeglądać bezpośrednio z oprogramowania,
•Możliwość drukowania dokumentów w celu łatwego wydruku instrukcji eksperymentów z rozwiązaniami.

Za pomocą tego trenażera elektrowni wiatrowych możliwe jest wykonanie następujących eksperymentów:
•Studium funkcji i działania nowoczesnej Elektrowni Wiatrowej,
•Zależności pomiędzy systemem sterowania pochyleniem a wiatrem,
•Analiza parametrów mechanicznych generatora indukcyjnego,
•Analiza parametrów elektrycznych generatora indukcyjnego,
•przetwornica AC/DC i DC/AC IGBT,
•Metoda rozruchu systemu wiatrowego,
•DFIG (podwójnie zasilany generator indukcyjny).

Trener DL WPP przeznaczony jest przede wszystkim dla studentów z wykształceniem elektromechanicznym, którzy chcą zrozumieć zastosowanie elektrowni wiatrowej w wytwarzaniu energii elektrycznej.

Sugeruje się również użycie w następujących przypadkach:
•
Katedry i/lub wydziały, takie jak
Inżynierowie mechanicy,
Inżynierowie elektrycy,
Deweloperzy farm wiatrowych,
Inżynierowie w dziedzinie energii odnawialnej,
Inżynierowie systemów sterowania,
Programiści SCADA.

Szkoły policealne takie jak np

Technicy energetyki wiatrowej,
Technicy elektromechanicy,
Technicy elektrycy systemów zasilania,
technicy SCADA,
Technicy elektrycy.

Szkoły/uczelnie zawodowe i instytuty techniczne oraz dalsza edukacja, np

Starsi, wszechstronnie wykwalifikowani technicy w dziedzinie inżynierii elektromechanicznej,
Technicy elektrotechniki i mechaniki,
Technicy serwisu terenowego,
Technicy elektroenergetyczni.

Średnia szkoła zawodowa o profilu elektrycznym i/lub mechanicznym.

Zasilanie: Trójfazowe 400V+N+PE/50Hz, 2kVA.

SILNIK BEZSZCZOTKOWY ZE STEROWNIKIEM – Sprzęt dydaktyczny
Układ musi umożliwiać badanie pracy silnika bezszczotkowego wraz ze sterownikiem.
Musi ułatwiać badanie funkcjonalności silnika bezszczotkowego w typowych warunkach automatyzacji procesów przemysłowych.
Student musi mieć możliwość poznania, sterowania i parametryzowania automatycznej pracy silnika bezszczotkowego poprzez jego sterownik.
System sterowania i monitorowania musi odbywać się za pomocą oprogramowania, które będzie w stanie:
• Dostosuj parametry systemu,
• Rysuj krzywe graficzne,
• Monitoruj w czasie rzeczywistym niektóre parametry, takie jak między innymi moment obrotowy, prędkość.
Musi mieć następujące specyfikacje:
• Silnik bezszczotkowy o mocy 2 KW przy 3000 obr/min, wyposażony w wewnętrzny enkoder elektroniczny,
• Sterowanie systemem w napięciu,
• Praca w 4 kwadrantach, mogąca pracować jako napęd główny oraz jako układ hamulcowy do badania testowanych maszyn elektrycznych (silnik, generator),
• Wyjścia analogowe podające wartości momentu obrotowego i obrotów,
• Panel sterowania z diodami LED wskazującymi stan, pokazującymi stan zdarzeń oraz sterującymi wartościami zadanymi momentu obrotowego i obrotów,
• Włącz przełącznik, aby rozpocząć i zatrzymać operację,
• Przycisk zatrzymania awaryjnego,
• Automatyczna interwencja zatrzymania w przypadku alarmu,
• Interfejs USB i port RS485 dla protokołu komunikacyjnego Modbus,
Moduł ten musi mieć izolowany panel przedni i musi być montowany na ramie pionowej.
• Musi być dostarczony z instrukcją w języku angielskim.

TRÓJFAZOWY SILNIK ASYNCHRONIZNY Z PIERŚCIENIEM ŚLIZGOWYM
Silnik indukcyjny z uzwojeniem trójfazowym stojana i wirnika.
Właściwości techniczne:
• Moc: 1,1 kW
• Napięcie: 220/380 V Δ/Y
• Prędkość znamionowa: 1500 obr/min, 50 Hz
• Prędkość znamionowa: 1800 obr/min, 60 Hz
Musi istnieć możliwość połączenia maszyny elektrycznej z innymi maszynami elektrycznymi za pomocą piasty i elastycznego pierścienia zębatego pająka z poliuretanu. Musi być dostarczony z aluminiowym modułem hakowym z etykietą PCV i zaciskami bezpieczeństwa do podłączenia elektrycznego. Na podpiętym module musi być pokazany schemat.
Każda maszyna musi być zamontowana na podstawie i musi być wyposażona w:
• Płyta podnosząca wysokość osi do standardowego wymiaru (112 mm).
• Płyty do mocowania do podstawy maszyny
• Cztery śruby do mocowania maszyny
• InterRail Odległość płyt: 160 mm
• Złącze sprzęgające: średnica: 40 mm, długość 40 mm.