Bancada Didática de Usina eólica com aplicação de gerador de indução com alimentação dupla Edibon AEL-WPP

O AEL-WPP é usado para investigar o projeto e a operação das modernas centrais eólicas. O AEL-WPP consiste em um motor principal que move um gerador de indução de alimentação dupla (como um gerador para a usina eólica). Esta central elétrica inclui um sistema de controle SCADA que permite o seguinte:

Por um lado, o SCADA permite ao usuário configurar a curva de vento desejada para o experimento. Depois que a curva do vento é configurada e o usuário inicia o experimento, o Software controla automaticamente o motor AEL-SERIN / CA-1K para gerar a mesma curva de vento configurada pelo usuário.

Por outro lado, o SCADA permite visualizar os sinais mais importantes dos sistemas (corrente do rotor, corrente do estator, tensão da linha, tensão do barramento dc do inversor inverso para inverso…) e permite visualizar as medições mais importantes do sistema (valor da potência ativa e reativa do rotor, potência ativa e reativa do estator, potência ativa e reativa total, velocidade do eixo do gerador…).

O software também permite ao usuário salvar os dados do experimento, analisar os resultados após o teste, por meio de um visualizador de dados incluído no software. O formato dos dados dos arquivos salvos é compatível com o Microsoft Excel.

Esta aplicação pode ser combinada com outras aplicações das áreas de geração, transmissão / distribuição e sistemas de carga. O AEL-WPP inclui os seguintes módulos:

 • EMT8DF. Gerador de indução de alimentação dupla.

 • N-DFGC. Módulo de controle do gerador de alimentação dupla.

 • N-FRT. Percurso de falha através do módulo.

 • N-BTBINV. Voltar ao inversor.

 • N-SERIN / CA-1K. Instrutor avançado de servo-sistemas industriais controlados por computador (para motores CA).

 • AEL-WPP / CCSOF. Controle de Computador + Aquisição de Dados + Software de Gerenciamento de Dados (SCADA).

Software opcional:

 WSS. Wind Sim Software.

Software de aprendizado opcional:

Além disso, a Edibon fornece software opcional (AEL-WPP / ICAI) para reforçar o conhecimento sobre esse campo. Este software é formado por:

 • ECM-SOF. EDIBON Classroom Manager (software de instrutor).

 • ESL-SOF. EDIBON Student Labsoft (software do aluno).

O aplicativo AEL-WPP é montado nos seguintes racks:

 • N-RACK-M (3 unidades).

 • N-RACK-B (3 unidades).

Esta unidade é fornecida com o Sistema de Controle de Computador EDIBON (SCADA) e inclui: A própria unidade + Controle de Computador, Dados

Pacotes de software de aquisição e gerenciamento de dados, para controlar o processo e todos os parâmetros envolvidos no processo.

POSSIBILIDADES PRÁTICAS:

1.- Identificação de elementos e dispositivos.

2.- Fiação de sinais de alimentação e módulos.

3.- Comissionamento do treinador.

4.- Analisar os estados do sistema: Iniciar e carregar o barramento CC.

5.- Identificando o inversor de modulação, comece de um lado para o outro.

6.- Pare o gerador de indução de alimentação dupla.

7.- Estudo da máquina assíncrona de alimentação dupla com velocidade subsíncrona.

8.- Estudo da máquina assíncrona de alimentação dupla com velocidade supersíncrona.

9.- Estudo da resposta operacional quando houver falhas na rede (“falha na passagem”). Outras possibilidades a serem feitas com esta unidade:

10.- Muitos estudantes visualizam resultados simultaneamente. Visualizar todos os resultados em tempo real na sala de aula por meio de um projetor ou um quadro branco eletrônico.

11.- O Sistema de Controle de Computador com SCADA permite uma simulação industrial real.

12.- Esta unidade é totalmente segura, pois utiliza dispositivos mecânicos, elétricos e eletrônicos e de segurança de software.

13.- Esta unidade pode ser usada para realizar pesquisas aplicadas.

14.- Esta unidade pode ser usada para ministrar cursos de treinamento para indústrias, mesmo para outras instituições de ensino técnico.

- Vários outros exercícios podem ser feitos e projetados pelo usuário.

ESPECIFICAÇÕES:

With this unit there are several options and possibilities:

- Main items: 1, 2, 3 and 4.

- Optional items: 5, 6 and 7.

Let us describe first the main items (1 to 4): 

AEL-WPP. Unit.

The trainer includes the following modules:

 •EMT8DF. Double Feed Induction Generator.

 Main motor:

 Nominal power: 1kW

 Nominal voltage: 3x 400/230 VAC Y/ Δ

 Frequency: 50/60 Hz

 Number of poles: 2

 RPM: 3000 rpm

 Nominal current: 1,7/3 A Y/ Δ

 Asynchronous Three-Phase generator with double feed:

 Nominal power: 1.5kW

 Nominal voltage: 3x 400/230 VAC Y/ Δ

 Frequency: 50/60 Hz

 Number of poles: 2

 RPM: 3000 rpm

 Nominal current: 2,5/4,4 A Y/ Δ

 •N-DFGC. Double-feed Generator Control Module.

 Operation of the double-feed asynchronous generator in subsynchronous and supersynchronous

operating mode.

 Autonomous control of reactive and active power, frequency, voltage, etc.

 Automatic mains synchronisation.

 Connection to control the back-to-back inverter (N-BTBINV).

 Connection to control the prime motor (AEL-SERIN/CA-1K).

 Connection voltage: 3 x 400V, 50…60Hz.

 •N-FRT. Fault Ride Through Module.

 This module simulates different faults in the transmission lines:

 Investigating the response of wind power plants to system faults.

 Exploring symmetrical fault scenarios.

 Exploring asymmetrical fault scenarios.

 Adjusting controller parameters.

 The grid fault simulator has the following features:

Adjustable power failure durations from 50ms to 500ms.

4-level, adjustable voltage drop for all phases.

 Symmetrical and asymmetrical grid faults can be set up.

 Adjustable start angle fault-ride-through analysis.

 Touch screen display.

Connector voltage: 3 x 400V, 50...60Hz

N-BTBINV. Back to Back Inverter.

This module integrates a back to back inverter used to extract power from the double fed induction

generator rotor. Besides, it integrates a braking chopper to protect the DC BUS.

 The back to back inverter is controlled by the N-DFGC module. 

N-SERIN/CA-1K. Computer Controlled Advanced Industrial Servosystems Trainer (for AC

Motors).

The AEL-SERIN/CA-1K allows to generate wind curves configured by the user through the AELWPP/

CCSOF software.

The AEL-SERIN/CA-1K trainer consists on an Control Interface module connected to a three-phase

motor and a computer (AEL-PC). The control interface has an 20-bits incremental encoder that

controls the speed, position and torque of the motor.

The USB communication between the control interface and the PC provides the AEL-SERIN/CA-1K

the possibility of commanding the motor from the PC and visualize the most important signals of

the motor: Velocity, Position and Torque Control.

 Control Interface module:

 3 Digital outputs:

 Each output has a green LED that indicates if the output is active or not.

 Encoder outputs:

Two pair of outputs (CH A Out, CH B Out and their respective denied outputs) that are TTL

signals of incremental position generated by the encoder feedback. These signals indicate the

direction of rotation of the motor.

One pair of outputs (CH Z Out and their denied) that TTL works as marker of pulses. This

signal indicates the motor speed.

Relay output: this output is a relay, and it belongs together with the output 4 that it can be in the

software inside the I/O digital label.

3 Analog outputs: can be controlled by software to be a certain valve of the internal variables.

6 Digital inputs: digital inputs for those signals that are introduced to enable the different available

functions in the software.

6 Buttons: they are good to enable the digital inputs. When the button is pressed, the digital Input

will be activated, making what has been defined by the software.

6 Switches: they have the same function as the buttons, but with the only difference that they are

switches and, therefore, maintain the position fixed (open or closed).

Switch outfitter of digital inputs: there is a switch that enables the digital inputs. When the green

LED is on, the inputs will be enabled.

Analog input: this input allows an analog use directly of the user. It is an A/D input.

1 Potentiometers. 1 Digital encoder.

Reset button: this button is used to reset the motor driver after setting a new configuration.

 Motor:

3-Phase AC motor, 2 kW, 5 A, 5000 rpm, 400 Vac., 19.1 Nm., IP67, 20 bits (1048576 resolution)

incremental encoder.

N-SERIN/CA-1K/CCSOF: Computer Control+Data Acquisition+Data Management Software:

Compatible with actual Windows operating systems. Graphic and intuitive simulation of the

process in screen. Compatible with the industry standards.

Registration and visualization of all process variables in an automatic and simultaneous way.

Flexible open and multicontrol software, developed with actual windows graphic systems, acting

simultaneously on all process parameters. Management, processing, comparison and storage

of data. Comparative analysis of the obtained data, after the process and modification of the

conditions during the process.

 •WSS. WindSim Software. (OPTIONAL, not included in the minimum supply)

The WindSim is an application that allows simulating, analyzing and studying the development

and operation of the wind farms. The WinSim is a modern wind farm design tool, that aid the user

with the complex analysis of equations of fluid mechanics involved in the study and optimization of

the wind farms. WindSim software is based on computational fluid dynamics (CFD) that combines

advanced numeric processing with compelling 3D visualization. The WindSim includes the getting

started manual that guide to the user to explore the entire potential of this tool.

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