Учебный стенд «Динамическая гибридная система солнечной и ветровой генерации»

CNC-201 — Учебный стенд «Динамическая гибридная система солнечной и ветровой генерации»

Описание:
Стенд демонстрирует практическое применение гибридной системы «солнце + ветер» и позволяет студентам исследовать процессы ветровой и фотоэлектрической генерации. В стандартную комплектацию входит мощный осевой вентилятор для создания реалистичного воздушного потока и регулируемый источник света — это даёт возможность изучать работу системы в лабораторных условиях независимо от погоды за окном.

Солнечный модуль оснащён эмулятором высоты солнца — угол источника света регулируется автоматически (по ПЛК) или вручную (через HMI и кнопки), имитируя восход и закат. Двухосевая следящая платформа с фотопанелью реализует функцию автоматического/ручного слежения за солнцем.

Ветровой модуль оснащён эмулятором направления ветра — угол источника ветра также регулируется автоматически или вручную, имитируя разные направления ветра. Скорость ветра управляется частотным преобразователем с кнопочной регулировкой, данные собираются анемометром и отображаются на HMI.

Солнечная панель и ветрогенератор подключены к цифровому гибридному контроллеру заряда, позволяющему исследовать выходные параметры обоих источников одновременно. В комплект измерительного оборудования входят счётчик электроэнергии, вольтметры и амперметры переменного/постоянного тока для анализа эффективности и характеристик системы.

1. Система солнечной генерации

2. Система ветровой генерации

3. Мобильная алюминиевая стойка для экспериментов

• Алюминиевый профиль с 8 пазами
• 5 H-образных профилей для размещения панелей
• 4 поворотных ролика (2 с тормозом)
• Держатель кабелей минимум на 48 проводов
• Шкаф для хранения: 1210×700×280мм
• Габариты: ≈1210×700×1770мм

4. PMS-003 — модуль программируемого логического контроллера (ПЛК)

• Языки программирования STL/LAD/FBD
• Стандарт Siemens SIMATIC S7-200 SMART (реле-тип)
• Дискретные входы/выходы: 18 входов, 12 выходов
• Связь Ethernet/RS485 с дополнительным последовательным портом
• Питание: 85…264 В AC
• Быстродействие: битовые операции ~150нс/инструкция, словарные операции ~1,2мкс/инструкция, операции с плавающей точкой ~3,6мкс/инструкция
• Выход DC24В, выключатель питания, входной разъём
• Все входы/выходы выведены на гнёзда 4мм
• Стандартный размер для установки в раму
• В комплекте: кабель питания, ПО для программирования и кабель связи

5. BMS-102 — модуль частотного преобразователя (2,2кВт)

• SINAMICS V20, 2,2кВт, перегрузка 150% на 60с, без фильтра
• Напряжение сети: 200…240В, -15%/+10%
• Частота сети: 47…63Гц
• Частота ШИМ: 8,0кГц
• Выходная частота: 0…550Гц
• Вход 1×AC, выход 3×AC
• Интерфейс ввода/вывода: 4 DI, 2 DO, 2 AI, 1 AO
• Полевая шина: USS/MODBUS RTU со встроенной панелью управления (BOP)
• Все клеммы выведены на цветные разъёмы безопасности 4мм
• Стандартный размер для установки в раму

6. TSS-001 — модуль человеко-машинного интерфейса (HMI)

• SIMATIC HMI SMART 700 IE V3
• 7" широкоформатный TFT-дисплей, 65536 цветов
• Интерфейсы RS422/485, Ethernet (RJ45)
• Настройка через WinCC flexible SMART
• Питание DC24В (диапазон 19,2–28,8В)
• Процессор ARM, 600МГц
• Память для пользовательских данных — 8Мбайт
• Мониторинг данных гибридного контроллера в реальном времени
• Сенсорное управление запуском/остановкой систем ветра/солнца
• Стандартный размер для установки в раму

7. XCH-121 — гибридный контроллер солнце/ветер (12В)

• Интеллектуальное отслеживание точки максимальной мощности (MPPT) со связью Modbus
• Батарея: 12В, защита от переполюсовки, пере-/понижения напряжения
• Ветротурбина: 300Вт/12В, защита от превышения скорости, номинал 25А DC, защита от перегрузки по току и косвенного удара молнии, сброс нагрузки ШИМ
• Солнечная панель: 250Вт/12В, номинальный входной ток 15А, защита от переполюсовки, сброс при холостом ходе
• 2 выходных канала: 12А, защита от перегрузки (15А/30с, 18А/0,4с) и КЗ (>150А); управление по свету/времени; поддержка поддерживающего, инвертированного и ШИМ-выхода (250Гц только для 2-го канала)
• ЖК-дисплей отображает: напряжение/ток/мощность/выработку/скорость ветра и ток разгрузки от ветротурбины; напряжение/ток/мощность/выработку от солнечной панели; напряжение батареи/ток и мощность заряда/общую ёмкость заряда/состояние батареи; ток/мощность двух выходов и информацию об ошибках
• Все клеммы выведены на цветные разъёмы безопасности 4мм
• Стандартный размер для установки в раму

8. XGF-101 — модуль управления слежением за солнцем

• Кнопки управления положением фотопанели и источника света
• Индикаторы состояния системы
• Переключатель режима работы
• Разъёмы безопасности 4мм для подключения к ПЛК
• Круглые разъёмы для подключения внешнего оборудования
• Стандартный размер для установки в раму

9. XFL-121 — модуль управления ветротурбиной

• Кнопки управления скоростью и направлением ветра
• Индикаторы состояния системы
• Разъёмы безопасности 4мм для подключения к ПЛК
• Круглые разъёмы для подключения внешнего оборудования
• Стандартный размер для установки в раму

10. XDY-001 — модуль управления электропитанием

• Входной автомат 20А с индикацией
• Выход AC220В: 3кВт/1кВт/0,5кВт с розеткой и автоматом
• Выход AC220В: 2кВт/0,5кВт с круглым разъёмом и автоматом
• Двухканальный выход AC220В 0,5кВт с розеткой и УЗО
• Кнопка пуска, ключ-выключатель, кнопка аварийной остановки
• Разъём безопасности 4мм для выхода DC24В и AC220В
• Стандартный размер для установки в раму

11. EB-091 — вольтметр и амперметр AC/DC

• Цифровой вольтметр AC 0…450В ×1
• Цифровой вольтметр DC 0…450В ×2
• Цифровой амперметр AC 0…3А ×1
• Цифровой амперметр DC 0…5А ×2
• Все клеммы выведены на цветные разъёмы 4мм
• Стандартный размер для установки в раму

12. XNB-103 — автономный инвертор 300Вт

• Инвертор чистой синусоиды, 300Вт
• Пиковая мощность 600ВА
• Защита от переполюсовки батареи
• Преобразование DC12В → AC220В с индикацией
• Стандартный размер для установки в раму

13. XBT-122 — аккумуляторная батарея (12В)

• 2× необслуживаемых герметичных свинцово-кислотных аккумулятора 12В/12Ач
• Режим ожидания: 13,5…13,8В
• Циклический режим: 14,5…14,9В
• Начальный ток заряда: до 3,6А
• Стандартный размер для установки в раму

14. EB-411 — счётчик электроэнергии

• Однофазный электронный счётчик
• Напряжение 220В, номинальный ток 5(80)А, 800имп/кВт·ч
• ЖК-дисплей (сегментный)
• Стандартный размер для установки в раму

15. XTF-001 — концентратор (хаб связи)

• Интерфейс RS485 на 6 круглых разъёмах
• Клеммная колодка эквипотенциальная 4мм
• Для связи между всеми блоками управления
• Стандартный размер для установки в раму

16. XZC-001 — модуль ёмкостной нагрузки

• Литиевая аккумуляторная батарея DC12В, 2500мАч
• Индикатор напряжения батареи
• Светодиодная матричная индикация
• Микрокомпьютерная плата управления с загрузкой по USB
• Стандартный размер для установки в раму

17. XZR-001 — модуль резистивной нагрузки

• Светодиодная лампа DC12В
• Осветительная лампа AC220В
• Переменное сопротивление 10…110Ом
• Поворотная ручка регулировки реостата
• Стандартный размер для установки в раму

18. XZI-001 — модуль индуктивной нагрузки

• Вентиляторный электродвигатель DC12В с сетчатым кожухом
• Вентиляторный электродвигатель AC220В с сетчатым кожухом
• Стандартный размер для установки в раму