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風光互補發(fā)電系統(tǒng)實訓裝置可完成風力機、太陽能互補獨立運行系統(tǒng)實驗，和風能、太陽能并網(wǎng)運行實驗系統(tǒng)的大部分控制過程實驗及運行過程演示。
一、風光互補發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成：
1、蓄電池充電和容量顯示，充放電控制。
2、具備對蓄電池的智能化管理和充電溫度補償（選擇項）。
3、保護功能更加完善；具備過充、過放和過壓保護、過載和短路保護、充電接反保護、蓄電池開路保護、過熱保護。
4、CIFC系統(tǒng)穩(wěn)定技術(shù)設計，蓄電池工作在均衡充電模式下。風力發(fā)電機的轉(zhuǎn)速、輸出電壓、電流及輸出功率采用了柔性控制技術(shù)，系統(tǒng)實現(xiàn)了精確的功率分配，并采用了風機輔助啟動功能和異常保護功能。
5、電池反接保護：蓄電池“＋”“－”極性接反，斷路器關(guān)斷，糾正后可繼續(xù)使用。
6、太陽能電池反接保護：太陽能電池“＋”“－”極性接反，糾正后可繼續(xù)使用。
7、負載過流及短路保護：負載電流超過額定電流或負載短路后，斷路器關(guān)斷，減小負載后可 繼續(xù)使用。
8、電池開路保護：萬一蓄電池開路，若在風力發(fā)電機/太陽能電池正常充電時，控制器將關(guān)斷負載，以保證負載不被損傷，若風力發(fā)電機/太陽能電池不充電時，控制器由于自身得不到電力，不會有任何動作。
9、過充保護：充電電壓高于保護電壓（2.4V/單節(jié)）時，自動關(guān)斷對蓄電池充電；此后當電壓掉至維護電壓（2.3V/單節(jié)）時，蓄電池進入浮充狀態(tài)，當?shù)陀诨謴碗妷海?.2V/單節(jié)）后浮充關(guān)閉，進入均充狀態(tài)。過充保護恢復點電壓和浮充電壓均有溫度補償。
10、蓄電池電壓低于保護電壓時，控制器自動關(guān)閉輸出以保護蓄電池不受損壞。
11、過壓保護：當電壓過高時，自動關(guān)閉輸出，保護電器不受損壞。過充、過放、過壓保護均延時動作，防止誤動作。 風機輔助啟動功能和異常保護功能。
12、輸入電源：AC380V±10% 50Hz （三相五線制）和AC380V±10%（單相三線）輸入功率：＜2KW。
二、技術(shù)參數(shù)：
1、充電單元
◆工作電壓：12VDC
◆風力發(fā)電機功率：400W ，峰值功率：600W
◆充電方式：PWM脈寬調(diào)制
◆充電最大電流 35A
◆過放保護電壓 11V
◆過放恢復電壓 12.6V
◆輸出保護電壓 16V
◆卸載開始電壓（出廠值）15.5V
◆卸載開始電流（出廠值） 15A
◆保護功能：蓄電池過充電、蓄電池過放電、蓄電反接、負載超載、防雷、風機限流、風機自動剎車和手動剎車。
◆模擬風洞電壓：380VAC三相五線
◆模擬風洞功率：2.2KW
◆風量：28600，風壓：320pa
◆光伏模塊功率：單晶25Wp 4組，采用拱形形狀，上面有6組模擬太陽燈，實現(xiàn)晨日、晌午、午日、下午、傍晚等日光模擬。
◆光伏模塊輸出工作電壓：17.5VDC
◆光伏模塊工作電流：4.86A
◆模擬光源模塊：2000W
2、電力蓄能單元（機內(nèi)）
◆蓄電池類型：免維護膠體蓄電池
◆蓄電池組容量:12V/100Ah
◆蓄電池數(shù)量： 2個
3、DC-AC逆變單元(機內(nèi)）
3.1離網(wǎng)模塊
◆直流輸入電壓：10.8～16VDC
◆額定蔬出功率：1000W 由客戶選擇
◆輸出電壓：110/220VAC，（帶市電切換功能）
◆頻率范圍：50Hz
◆輸出波形：純正弦波
◆工作效率：90%
◆功率因數(shù)：>0.9
◆波形失真率≤5%
◆工作環(huán)境：溫度-20℃～50℃
◆相對濕度：﹤90﹪（25℃）
◆保護功能：極性反接、短路、過熱、超載保護
◆所發(fā)電能可實現(xiàn)與家用電器產(chǎn)品無縫連接，保護功能齊全，電器包含（液晶電視、洗衣機、電冰箱、電飯煲等家用電器產(chǎn)品）
3.2并網(wǎng)模塊
◆6級功率搜索功能：在自動調(diào)整的過程中，會看到LOW燈不停的閃爍，功率會由0作為起點，向最大功率點加大輸出功率，重啟最多為6次，然后進入功率鎖定狀態(tài)，鎖定時ST燈長亮。在進行6級功率搜索程序時，所需的時間為10分鐘。
◆寬電壓輸入（15-62VDC）
◆DC電壓輸入：180-450VDC
◆二級功率變壓轉(zhuǎn)換
高頻雙向并網(wǎng)，單向并網(wǎng)功能，高頻直接調(diào)制，AC半波合成
◆雙向并網(wǎng)方式：直接負載消耗，逆向傳輸AC電流
◆單向并網(wǎng)方式：直接負載消耗，禁止逆向傳輸AC電流
◆多頻率輸出功能，可適用于50Hz/60Hz頻率的AC交流電
◆頻率范圍：45Hz~63Hz
◆直接連接到太陽能電池板（不需要連接電池）
◆采用了精確的動態(tài)壓差型MPPT功能、APL功能，自動把太陽能板的功率調(diào)整到最大輸出，只需將太陽能板直接連接到并網(wǎng)逆變器上，無需再連接電池。
◆壓差型MPPT：精確度為0.1V
◆功率鎖定：10W（AC交流輸出）
◆交流電0角相高精度自動檢測
◆交流電的0角相經(jīng)隔離放大后輸入到MCU進行高精度檢測分析，相移率只有<1%，從而實現(xiàn)了高精度同相調(diào)制交流電并合輸出功能。
◆交流相移：<1%
◆過零保護：0.2VAC
◆交流切換：50Hz/60Hz
◆同步高頻調(diào)制
在并網(wǎng)的過程中，通常是采用同角相并網(wǎng)（即兩交流電的相位差完全等于0時，用開關(guān)將兩交流電并合）而本產(chǎn)品是先將交流電整流為100Hz的半周波交流電，再將本機產(chǎn)生的高頻電流在電路中與100Hz的半周波交流電產(chǎn)生并合，實現(xiàn)高頻調(diào)制。
◆調(diào)制合成：半波全橋調(diào)制合成（100Hz/120Hz）
◆合成方式：MOSFET全橋
◆高頻頻率：50KHz
◆輸出純正正弦波
采用SPWM直接產(chǎn)生純正正弦波輸出。
輸出波形：采用互補PWM推挽，純正正弦波
生成方式：增強型高速SPWM
◆太陽光度自動感知功能
最新的光度感知運算技術(shù)，太陽光在太陽能電池板上的照射角度、光照強度的不同而產(chǎn)生不同的電流輸出，采用了先進的中央處理器運算出其不同的光照度，可直接在LCD上顯示出來，可以直觀的看到太陽光感的強度單位，使用更為方便。
◆光度取樣：功率點取樣。
◆高精度AD取樣：積分AD取樣方式
◆功率自動鎖定（APL）
在不同的電流強度的波動下，就要用到了MPPT功能，當MPPT功能調(diào)整到了最大功率點時，本產(chǎn)品自動把功率鎖定在最大的功率點上，使輸出的功率更為穩(wěn)定。
◆功率鎖定：MPPT的最大取點值
◆自動適應不同的負載功率因數(shù)
◆適應于任何的功率負載。
◆恒流，恒功率
◆電網(wǎng)有故障時自動關(guān)閉輸出
當市電電網(wǎng)停電或電網(wǎng)有故障時，逆變器會自動關(guān)閉輸出。
◆電流限制保護
恒定的輸出功率，而不會出現(xiàn)超載，過流現(xiàn)象。
◆最大功率點追蹤（MPPT）
電流強度，電壓不停的變化下，如果沒有功率點追蹤的話就會出現(xiàn)很多問題，以前一般是采用一個太陽能控制器，本產(chǎn)品采用了高精度的MPPT運算功率，自動而實時的把太陽能板的輸出功率調(diào)整在最大的輸出點上，從而實現(xiàn)了穩(wěn)定的輸出目的。
4、控制單元
◆400W/12V 高性能風光互補智能控制器（Zigbee無線傳輸、RS232串口輸出）
◆轉(zhuǎn)速傳感器：0-9999rmp/s 風力發(fā)電機轉(zhuǎn)速檢測顯示
◆溫度傳感器：-10℃～100℃（室外）
5、控制柜外形尺寸：740×655×1760（mm）
6、太陽能電池板外形尺寸：536×477×25（mm）×4塊
7、風機及發(fā)電機組柜外形尺寸：600×600×740（mm）
8、工作環(huán)境：溫度－5℃-40℃ 濕度：85% 25℃ 海拔：4000m
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太陽能板
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單晶：100Wp ，每塊17.5VDC、25W，4塊并聯(lián)組成17.5DC，100W，總功率不超過，150W
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DC MAX輸入電流
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10A
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AC MAX輸出功率
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100Watt
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DC MAX輸入開路電壓
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21 VDC
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DC輸入工作電壓范圍
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10.5~62VDC
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最大輸出功率因數(shù)
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0.99
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DC輸入反壓保護
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FUSE
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AC輸出電壓范圍
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（230V版本：180~260VAC）
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AC應用頻率范圍
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45-53Hz/55Hz~63Hz
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輸出總諧波失真
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THDIAC <5%
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交流電相位差
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<0.5%
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孤島效應保護
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VAC；f AC
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輸出短路保護
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電流限制
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LED顯示方式
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功率指示；電壓指示；AC頻率指示；過壓指示
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待機功耗
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<1W
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夜間功率
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<1W
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環(huán)境溫度范圍
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-25 ℃~60℃
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環(huán)境濕度
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0~99%(Indoor Type Design)
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電磁兼容
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EN50081.part1 EN50082.part1
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電網(wǎng)擾動
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EN61000-3-2 安規(guī)EN62109
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電網(wǎng)檢測
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DIN VDE 1026
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三、風光互補發(fā)電系統(tǒng)實訓裝置實訓內(nèi)容：
1、太陽能發(fā)電設備、風能發(fā)電設備的認識實驗；
2、太陽能控制部分實驗（包括：太陽能電池原理、太陽能光伏能量轉(zhuǎn)換、環(huán)境對光伏轉(zhuǎn)換影響、太陽能光伏系統(tǒng)直接負載、光伏控制型太陽能系統(tǒng)發(fā)電、光伏型控制器工作原理、光伏型控制器充放電保護、太陽能系統(tǒng)路燈控制、蓄電池充放電特性及過壓欠壓保護、具備對蓄電池的智能化管理和充電溫度補償和充電溫度補償?shù)龋?/span>
3、風力發(fā)電部分實驗（包括：限速機械保護系統(tǒng)原理、限速電控保護系統(tǒng)原理、風與光互補最大功率點跟蹤控制、風機過功率保護、不同轉(zhuǎn)速下風力發(fā)電曲線、風向檢測、獨立風機系統(tǒng)、蓄電池充放電及過壓欠壓保護等）；
4、并網(wǎng)部分實驗（包括：MPPT（最大功率跟蹤點）跟蹤、孤島保護、通訊控制并/脫網(wǎng)、電網(wǎng)擾動、發(fā)電功率測量、并網(wǎng)原理等）；
5、逆變器部分實驗（包括：逆變原理、逆變過載保護、逆變器與市電互補、逆變器欠過壓保護等），系統(tǒng)整體實驗（包括：風力發(fā)電與太陽發(fā)電相關(guān)測量技術(shù)、風力發(fā)電與太陽能發(fā)電相關(guān)控制技術(shù)、風力發(fā)電與太陽能發(fā)相關(guān)變流技術(shù)、太陽能發(fā)電基礎理論原理性、太陽能發(fā)電系統(tǒng)設計、風力發(fā)電基礎理論與應用技術(shù)仿真、分布式風力發(fā)電與太陽能發(fā)電互補供電系統(tǒng)控制技術(shù)仿真、并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)穩(wěn)定性仿真、太陽能發(fā)電系統(tǒng)用逆變器調(diào)和設計仿真等）；
6、PLC編程實驗，變頻器控制異步電機實驗等實驗內(nèi)容。
四、風光互補發(fā)電系統(tǒng)實訓裝置配置清單
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風力發(fā)電單元
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序號
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名稱
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技術(shù)參數(shù)
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數(shù)量
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1
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水平軸永磁同步風力發(fā)電機
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額定功率：400W
輸出（整流）電壓：＞ +12V
葉片旋轉(zhuǎn)直徑：1.2m
葉片數(shù)量：3個
葉片材質(zhì)：玻璃纖維
啟動風速：1.5m/s
切入風速：3.0m/s
安全風速：40 m/s
偏航方式：被動式偏航
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1
|
|
2
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風速儀
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輸出電壓：0-5V
風碗數(shù)：3個
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1
|
|
3
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軸流通風機
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風量：21798m3/h
電壓：380V（由變頻器控制）
全壓：279Pa
頻率：50Hz
功率：2.2Kw
轉(zhuǎn)速：1440r/min
軸流風機支架
軸流風機框罩
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1
|
|
4
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風速調(diào)節(jié)機構(gòu)
（變頻調(diào)速器）
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電 壓：380V
功 率：2.2KW
工作頻率：50Hz
輸出頻率：0-100Hz
|
1
|
|
光伏發(fā)電單元
|
|
序號
|
名稱
|
技術(shù)參數(shù)
|
數(shù)量
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|
1
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電池組件
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功率：25W
誤差：±5%
輸出電壓：17.2V
輸出電流：1.47A
開路電壓：21.4V
短路電流：1.55A
工作環(huán)境溫度：45℃±2℃
尺寸：430×430×28mm
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4
|
|
2
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追日傳感器
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輸出電壓：0-5V
跟蹤精度：1度
結(jié)構(gòu)：4電橋
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1
|
|
3
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投射燈
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拱形圓弧結(jié)構(gòu)
電壓：220V
頻率：50Hz
電流：1.36A
最大功率：2100W（7個）
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7
|
|
4
|
追日機構(gòu)
|
結(jié)構(gòu)：渦輪蝸桿結(jié)構(gòu)（減速箱）
驅(qū)動：直流電機
軸數(shù)：雙軸二維
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1
|
|
風力供電單元
|
|
序號
|
名稱
|
技術(shù)參數(shù)
|
數(shù)量
|
|
1
|
電源控制單元
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含漏電保護斷路器，狀態(tài)指示燈、電源插座
|
1
|
|
2
|
風電控制電源單元
|
含風機輸入開關(guān)，交流、直流，狀態(tài)指示燈
|
1
|
|
3
|
交流輸入單元
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電流表： AC 0-20A
電壓表： AC 0-50V
|
1
|
|
4
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風力供電控制單元
|
軸流風機控制：給風、停止
自動控制：啟動、急停
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1
|
|
5
|
變頻器
|
RB-600-2.2KW
|
1
|
|
光伏供電單元
|
|
序號
|
名稱
|
技術(shù)參數(shù)
|
數(shù)量
|
|
1
|
電源控制單元
|
含漏電保護斷路器，狀態(tài)指示燈、電源插座
|
1
|
|
2
|
光伏控制電源單元
|
含光伏輸入開關(guān)，交流、直流，狀態(tài)指示燈
|
1
|
|
3
|
直流輸入單元
|
電流表：DC 0-5A
電壓表：DC 0-50V
|
1
|
|
4
|
光伏供電控制單元
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電池板跟蹤方向：東、南、西、北
投光燈控制：燈1～燈7
投光燈運動方向：東西、西東、停止
自動控制：啟動、急停
|
1
|
|
5
|
PLC
|
S7-200 CPU226
|
1
|
|
6
|
可調(diào)電阻
|
范圍：0-1000Ω，無級可調(diào)（有刻度）
|
1
|
|
逆變與負載單元
|
|
序號
|
名稱
|
技術(shù)參數(shù)
|
數(shù)量
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|
1
|
逆變輸出顯示單元
|
電流表：AC 0-5A
電壓表：AC 0-500V
|
1
|
|
2
|
逆變控制電源單元
|
含漏電保護斷路器，交流、直流，狀態(tài)指示燈
|
1
|
|
3
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離網(wǎng)逆變模塊
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輸入電壓：DC12V
輸入電壓范圍：DC9.5V-15.5V
輸出電壓：AC220V±5%
額定輸出電流：1.4A
輸出頻率：50Hz±0.5Hz
額定功率：300VA
輸出波形：正弦波
波形失真：＜5%
轉(zhuǎn)換效率：＞85%
|
1
|
|
4
|
并網(wǎng)逆變模塊
|
輸入電壓：DC12V
輸入電壓范圍：DC10.8V-28V （MPPT）
輸出電壓：AC176V-265±5%
額定輸出電流：1.2A
輸出頻率：45-55Hz±0.5Hz，自動調(diào)節(jié)
額定功率：300VA
輸出波形：正弦波
波形失真：＜5%
|
1
|
|
5
|
開關(guān)電源
|
型號：SY-120-12
輸入電壓：AC 220V
輸出電壓：DC 12V
輸出電流：5A
|
1
|
|
6
|
交流感性負載
|
功率：40W
電壓：AC220V
轉(zhuǎn)速：1350rpm
|
1
|
|
7
|
交流阻性負載
|
白熾燈、0-100W
|
1
|
|
|
直流感性負載
|
直流減速電機
|
1
|
|
8
|
直流阻性負載
|
可變電阻器，功率0-100W
|
1
|
|
7
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閥控密封式鉛酸蓄電池
|
容量 12V 100Ah
重量 32kg
尺寸 410mm×172mm×210mm
|
1
|
|
監(jiān)控系統(tǒng)
|
|
序號
|
名稱
|
技術(shù)參數(shù)
|
數(shù)量
|
|
1
|
工控一體機
|
4個串口，含鍵盤鼠標（客戶自備）
|
1
|
|
2
|
監(jiān)控軟件
|
風光互補系統(tǒng)專用軟件
|
1
|
|
實驗柜
|
|
序號
|
名稱
|
技術(shù)參數(shù)
|
數(shù)量
|
|
1
|
標準控制柜
|
豎式網(wǎng)孔板基本結(jié)構(gòu)：下方為工具箱+4個輪子，上方為豎式網(wǎng)孔板
尺寸：700(長)×700（寬×1600(高)
外框架構(gòu)成：A3冷軋板鈑金噴塑；
監(jiān)控面板配有推拉式抽屜；
控制柜底部裝有滑輪。
|
4
|
|
2
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微軟操作系統(tǒng)軟件
|
Window XP
|
1
|
|
3
|
通訊電纜
|
|
1
|
|
4
|
操作手冊
|
風光互補發(fā)電系統(tǒng)操作手冊
|
|
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