10系列--双馈型风力发电故障模拟实验台

产品特色：

• 功能强大，可模拟双馈风力发电系统中机械、电气两部分故障

• 内置多种典型风速曲线，支持导入实际采集的风速-时间曲线

• 可设置桨距角、叶片半径、转动惯量等参数，从而自行建立风机模型

• 可模拟齿轮传动系统常见机械故障

•  模块化设计，多种组合方式，并易于拆装

•  可模拟单一故障，或多种耦合故障

•   故障信号明显，稳定，数据具有代表性

研究要点：

• 研究不同风速、风机模型，对发电机发电功率的影响

• 研究风力发电机组中，齿轮、轴承的故障特性

• 研究齿轮、轴承等故障，对发电机发电功率的影响

• 研究驱动电机常见故障特性

• 研究双馈发电机常见故障特性

• 多种耦合故障的振动特性，以及对发电功率、发电并网的影响

• 学习风机算法以及PI参数控制，以便仿真计算；支持二次开发

系统参数：

驱动电机：-   三相异步电机，额定功率2.2KW，额定转速1500rpm，较高3000rpm（短时）
                 -   配备旋转编码器，显示实时转速

电机控制柜： -    PLC控制转速，可通多触摸屏或电脑端设置电机转速和负载扭矩，并可设置转速－时间曲线；

                     -    触摸屏可显示实时电机转速、电流、电压等信息，可显示齿轮箱内径向加载力大小、扭矩大小；

                     -    可通过触摸屏一键切换工频&变频模式，并可一键选择故障电机绕组匝数

                     -    电控柜内置24V供电电源，可给扭矩、转速、位移等传感器供电

平行齿轮箱： -    单级平行齿轮箱（减速），内置一套正常的直齿轮，齿数比：3：1

                     -    透明观察窗，可观测齿轮运转情况

                     -   齿轮箱上预置传感器安装孔，方便振动信号的采集

行星齿轮箱： -   单级行星齿轮箱（增速），内置一套正常的齿轮，齿数比1：3
                     -    齿轮箱上预置传感器安装孔，方便振动信号的采集

双馈电机： -    额定功率1.5KW，额定转速1500 rpm；双轴输出，卧式

背靠背变流柜： -    背靠背一体化结构，机侧整流和网侧逆变集成到一起，PMSG发出的电能经定子PWM变换器转换为直流电，中间直流母线并联大电容起稳压和能量储存缓冲的作用，较后经过并网PWM变换器转换为与电网同频的交流电馈入电网。                

                        -    变流柜功率为2KW，保护功能完善，系统可靠性高，模块化设计便于安装维护。

                        -    需采用32位DSP芯片TMS320F28335控制，采用三菱IPM功率模块，转换效率高。

                        -    **弦波输出，自动同步并网，电流谐波含量小，对电网无污染、无冲击；配备RS232/RS485通信接口，实现远程数据采集和监视。                                  

                        -    具备三相隔离型工频变压器，具备电气隔离特性，安全性更好                    

风速＆风力模型： -    独立控制柜，采用ABB矢量变频器，内置触控一体机，可实现本地和远程控制；

                            -    调速软件具备２种控制模型：

                           （1）线性VF模型：电压和频率对应的控制模型，可设定典型几种速度曲线，支持导入实际测量得到的速度―时间数据；

风力发电能源监控研究： -    软件内置于一体机中；

                                      -    主界面显示系统工作的运行信息以及运行状态、所有实验控件、系统的启停控件、以及实时的电压电流波形控件；

                                      -    实时波形采集界面，显示发电机组输出电流波形、整流器输出直流电压和直流电流波形、逆变器输出交流电压和交流电流波形。

                                      -    软件中具备算法研究界面，即电网定向矢量算法。通过所示界面用户可以非常清晰的了解算法的结构，同时可以获取每个步骤的计算值，包括克拉克变换/反变换、帕克变换/反变换的参数值，同时具备PI参数控制功能，通过改变PI参数从而观察算法变化，以便仿真分析。

                                      -    实验数据界面，可根据登录用户和时间保存实验运行数据，包含所有的实时数据、状态量、故障信息、波形数据等，便于二次开发处理，支持各种曲线绘制、可数据可导出为mat格式，可在matlab软件中打开。

直齿轮： -    ２模，磨齿，大齿75齿，小齿25齿
              -    油液润滑

行星轮：-    ２模，磨齿，大齿75齿，小齿25齿
              -    油液润滑

太阳轮：-    ２模，磨齿，大齿75齿，小齿25齿
              -    油液润滑

轴承径向加载力传感器： -    拉压双向力传感器
                                      -    量程２KN

故障电机： -    内置不平衡转子：转子上增加质量块

                  -    内置故障轴承：电机输出端轴承轴承外圈故障

                  -    内置不对中转子：特质偏心端盖；

                  -    内置转子断条（仅适用于异步电机）：转子断条；

                  -    内置定子绕组（仅适用于双馈电机）；定子线圈重新绕线，留出3个出线端，可模拟两种不同匝数的短路；

隔振底座： -    铝板隔振底座，含透明防护罩以及安全防护机制