中人教仪厂
2） DSP端采用自主研发的28335实用板开发板，以现今主流TMS320F28335为核心，采用六 层核心板+底板的形式；
3） BLDC电机平台采用三相全桥隔离控制，精确的PID算法，保证电机精确运转；
4） 直流电机驱动板控制信号使用灌电流驱动方式，支持绝大多数单片机直接驱动；
5） 42步进电机驱动器具有高稳定性、可靠性和抗干扰性的经济型步进电机驱动器，适用于 各种工业控制环境，具有自动半流，低压关断、过流保护和过热停车功能；
6） 板载硬件资源丰富，外扩功能强大，可满足各类项目实验；
7） 7. 0寸触控显示，采用工业类级别，满足恶劣的工作环境，友好的人机界面方便您更好的 操作；
8） W5300 模块支持软、硬件混合 TCP/IP 协议：TCP, UDP, ICMP, IGMP, IPv4, ARP, PPPoE, Ethernet；支持8个独立的端口（sockets）同时连接；网络数据传输，速率可达到80Mbps；支 持ADSL连接（支持PPPOE协议，带PAP/CHAP验证）；
9） GPIO扩展功能模块包括3x4矩阵键盘、12864LCD接口、4段8位数码管、温湿度传感器、 红外信号输入接口、8路LED、直流小电机及步进小电机；
10） 采用分拆独立的模块化设计理念，既可独立演示，又可整体工作；
11） 对于电机控制有独特设计的电机控制口；
12） 详细的用户手册，让您轻松入门掌握；
13） 注重EMI设计，稳定高效，包括外扩和所有外设资源；
14） 主流的F28335平台，是电机控制领域和电力检测领域的首选；
15） 丰富的实验例程，可满足各种教学实验，尤其电机控制领域，方便用户对其进行移植。
三、 系统配置
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序号 |
项目 |
要求 |
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1 |
主处理器 |
TMS320F28335 C开发板形式） |
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D S P 端 |
2 |
485 接口 |
一路485接口 |
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3 |
RS232异步串口 |
一路RS232接口跳选，可以与上位机进 行串行通信，RS232电平 |
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4 |
CAN |
用于CAN总线组网 |
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5 |
PWM 接口 |
12路PWM （包含6路增强型PWM） |
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6 |
ADC输入接口 |
16路AD输入接口，反馈电机的状态 |
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7 |
音频接口 |
Audio接口，提供录音、播音功能 |
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8 |
捕捉接口 |
6路CAP捕捉口（和正交编码脉冲引脚 共用） |
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9 |
DSP外扩接口 |
20位地址线和16位数据线及其他 |
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10 |
SD卡接口 |
用户自配SD卡 |
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11 |
开关电源 |
+5V， 5A |
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B L D C 端 |
12 |
三相无刷电机接口 |
可以与12V—36V电机相连，额定电流不 超过4A |
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13 |
电机类型 |
有位置传感器和无位置传感器的无刷电 机相连 |
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14 |
26针接口，包括PWM脉冲 输入接口，AD接口 |
可以与 DSP-F28335A/B、 DSP-F28335 basic 相连，PWM 输入 |
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15 |
BLDC」ALL 接口 |
位置传感器电机的霍尔传感器输出 |
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16 |
CAP_BEMF 接口 |
与控制端CAP相连，无位置传感器电机反 电动势输出端 |
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17 |
CAP_HALL 接口 |
与控制端CAP相连，有位置传感器的电机 霍尔输出端 |
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18 |
电机电源输入接口 |
24V直流母线电压的输入端 |
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直 流 电 机 端 |
19 |
两相直流电机接口 x2 |
可以与7V-24v电机相连，额定电流不超 过3A,防接反 |
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20 |
电机类型 |
两相直流电机 |
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21 |
10 针接口，包括 3.3v-5. 0V 控制信号，5V电源 |
控制信号可由任意单片机相连，信号输入 范围 3.3V-5.0V |
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22 |
电机电源输入接口 |
24v直流电源输入端 |
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42 步 进 电 机 端 |
23 |
两相步进电机接口 |
驱动35、39、42、57型4、6、8线两相 混合式步进电机，其细分数有4种，最大 16细分 |
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24 |
电机类型 |
42型4线两相混合式步进电机 |
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25 |
6针接口，包括控制信号， 电源 |
由单片机给出5V脉冲信号 |
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26 |
电机电源输入接口 |
24V直流电源输入端 |
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显 示 端 |
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液晶显示屏 |
工业级7.0寸LCD串口屏，800*480分辨 率，5V供电，带触摸 |
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核心处理器 |
CORTEX-M3 内核 + 高速 FPGA |
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29 |
通讯接口 |
RS232电平 |
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30 |
上位机软件 |
VisualTFT |
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DSP外 扩 模 块 |
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W5300网口模块 |
支持软、硬件混合TCP/IP协议：TCP, UDP, ICMP, IGMP, IPv4, ARP, PPPOE, Ethernet ；支持8个独立的端口 （sockets）同时连接；网络数据传输， 速率可达到80Mbps；支持ADSL连接（支 持PPPOE协议，带PAP/CHAP验证） |
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32 |
GPIO扩展运用模块 |
包括3*4矩阵键盘、12864LCD接口、4 段8位数码管、温湿度传感器、红外信 号输入接口、8路LED、直流小电机及 步进小电机
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实验装置由控制屏、实验桌、交直流电源、测量仪表组件、负载组件、电机机组、实验挂箱、实验导线及配件等组成。
（1）交流电源部分
提供三相0～450V可调交流电源，同时可得到单相0～250V可调的交流电源，配有一台三相同轴联动自耦调压器（规格6kVA、0～450V）。可调交流电源输出具有短路保护装置，当相间、线间过电流及直接短路均能起到保护。控制屏的供电由启停按钮进行控制，同时具有漏电声光告警、过压保护、相序指示、缺相指示功能；配有三只指针式交流电压表，通过切换开关，可指示三相电网电压和三相调压电压。
（2）直流电源部分
«双路直流电源：一路0～250V（3A）可控直流励磁电源（具有欠励保护、过流、短路及过压保护声光告警功能），另一路0～250V(20A)可控直流稳压电枢电源（过流、短路及过压保护声光告警功能），具有内部、外部两种控制模式，内部控制模式下，通过面板上的电位器来调节直流电压输出；外部控制模式下，通过外加给定信号来控制直流电压输出，可用于电机闭环控制等实验；设有一只直数字电压表，通过开关切换，监示励磁电压及电枢电压输出。
同步电机励磁电源：0～100V（4A），带短路保、过流保护功能。
（3）定时器兼报警记录仪(服务管理器)
采用蓝屏液晶显示器，中文菜单显示，直观、清晰；通过键控单元完成时间设定、定时报警设定、解除设置等操作、具有切断电源及记录各种告警次数等功能。
（4）数字转速表：可显示0～3000r/min，采用编码盘测速，直接数字显示电动机的转速，同时输出模拟量电压信号，用于速度反馈。
（5）数模双显直流电压、电流表（整体表）：
数模双显直流电压表两只：测量范围为0～±500V，分2V、20V、200V、500V四档，直键开关切换量程，输入阻抗10MΩ，精度为0.2级，具有超量程声光报警、指示及切断总电源功能。
指针表：镜面式、双刻度线、中零表头结构，反应灵敏，可直接测量正负电压；
数显表：四位数码管显示，自动判断、显示被测电压极性，读数准确、方便。
数模双显直流毫安表两只：测量范围为0～±5A，分20mA、200mA、2A、5A四档，直键开关切换量程，精度为0.2级，具有超量程声光报警、指示及切断总电源功能。
指针表：镜面式、双刻度线、中零表头结构，反应灵敏，可直接测量正负电流；
数显表：四位数码管显示，自动判断、显示被测电流极性，读数准确、方便。
数模双显直流电流表两只：测量范围0～20A，分2A、5A，20A三档，直键开关切换量程，精度为1.0级，具有超量程声光报警、指示及切断总电源功能。
指针表：镜面式、双刻度线、中零表头结构，反应灵敏，可直接测量正负电流；
数显表：四位数码管显示，自动判断、显示被测电流极性，读数准确、方便。
整个实验室配一套实验室智能电源管理系统
输入电压：三相四线制380V±10%，50HZ；上电前合闸条件检测：输入过压、欠压、对地漏电、过流、任一故障存在不合闸，并且进行普通话语音报警；运行检测保护：输入过压、欠压、输出过流、漏电，任一故障出现将自动跳闸，实施保护，并且进行普通话语音报警，保护阀值现场可设置；实训室总体智能电源管理系统上电前合闸条件检测，符合上电条件后，实训室总体智能电源管理系统自动合闸，恢复供电；具有实时电压显示/故障次数显示。
（6）数模双显真有效值交流电压表、电流表（整体表）
真有效值数模双显交流电压表三只：测量范围为0～500V，分2V、20V、200V、500V四档，直键开关切换量程，输入阻抗10MΩ，精度为0.5级，具有超量程声光报警、指示及切断总电源功能，能对交流信号（20Hz～20kHz）进行真有效值测量。
指针表：镜面式、指针显示，反应灵敏、读数快；
数显表：四位数码管显示，读数准确、方便。
数模双显真有效值交流电流表三只：测量范围为0～20A，分2A、5A、20A三档，直键开关切换量程，精度为0.5级，具有超量程声光报警、指示及切断总电源功能，能对交流信号（20Hz～20kHz）进行真有效值测量。
指针表：镜面式、指针显示，反应灵敏、读数快；
数显表：四位数码管显示，读数准确、方便。
实验室配一套，研究型多电机控制实验/开发组件
DSP程序采用C语言模块化编写，也可以直接使用Matlab语言编写算法或者用Simulink库搭建电机控制算法，编译整个模块就能自动生成DSP代码，在控制电路上运行后就能生成相应的控制信号，从而方便地实现对四种电机的控制，配有DSP（USB2.0）专业仿真器，用于程序的下载和烧录。上位机监控软件采用Labview软件编写，实现电机启动、停止、加减速、正反转切换、PI参数设定等控制；同时可实时的观测到系统实际运行时的多种波形。
基本配置与技术要求：
（1）处理器：TMS320F2812，最高主频150MHz。
（2）功率模块：需采用三菱IPM模块PM25RLA120，最大输出功率3.7kW。
（3）保护功能：具有欠压保护、过压保护、过流保护和温度保护，当上述任意一种情况发生时立刻封锁PWM脉冲输出。
（4）配套电机（四种电机）：
（a）直流有刷电机：额定电压220V，额定电流1.2A，额定功率185W，额定转速1600r/min；
（b）直流无刷电机：电流有效值0.94A，额定功率100W，最高转速1500r/min；
（c）三相鼠笼式异步电机：额定电压380V，额定电流1.12A，额定功率370W，额定转速1400r/min；
（d）三相永磁同步电机：额定电压380V，额定电流 0.35A，额定功率180W，额定转速1500r/min。
（6）人机交互界面采用7寸触摸屏，用于显示电机类型、电机转速及电机运行状态，并可以控制电机启停等。
实验项目：
（1）直流有刷电机PWM控制调速实验（C语言版）
（a）开环PWM可逆直流调速实验
（b）转速单闭环PWM可逆直流调速实验
（c）速度、电流双闭环PWM可逆直流调速实验。
（2）直流无刷电机PWM控制调速实验（C语言版）
（a）直流无刷电机控制原理实验
（b）速度、电流双闭环调速实验
（c）定位控制实验
（3）三相异步电动机开环变频调速实验（C语言版）
（a）DSP控制的SPWM变频调速实验
（b）DSP控制的马鞍波变频调速实验
（c）DSP控制的SVPWM变频调速实验
（4）三相异步电动机开环变频调速实验（Matlab/Simulink版）
（a）DSP控制的SPWM变频调速实验
（b）DSP控制的马鞍波变频调速实验
（c）DSP控制的SVPWM变频调速实验
（5）三相交流异步电机FOC控制实验（C语言版）
（a）功率单元模块测试实验
（b）电流、速度功能模块测试实验
（c）电流闭环调节器功能测试实验
（d）电流模型功能模块测试实验
（e）电流、速度双闭环控制功能实验
（6）三相永磁同步电机FOC控制实验（C语言版）
（a）功率单元模块测试实验
（b）电流、速度功能模块测试实验
（c）电流闭环调节器功能测试实验
（d）相位初始化测试实验
（e）电流、速度双闭环控制功能实验
（7）磁场定向控制（FOC）的高性能变频调速实验（Matlab/Simulink版）
（8）直接转矩控制（DTC）的高性能变频调速实验（Matlab/Simulink版）
（7）单相变压器、三相心式变压器
«单相变压器：容量0.44kVA，高压端220V/2A，低压端110V/4A，安装在控制屏内，变压器接线端子直接引出至面板，实验接线方便。
«(三相变压器：容量1.2kVA，高压端220V/1.82A，低压端110V/3.64A，安装在控制屏内，变压器接线端子直接引出至面板，实验接线方便。
«三相联轴可调电抗器
由三只0～80mH～90mH，6A电抗器及一只3kVA三相同轴调压器组成三相同轴联动可调电抗器，接线端子直接引出至面板，实验接线方便。
（8）三相联轴可调电阻负载
提供265Ω/6.5A三相同轴可调负载电阻一台，接线端子直接引出至面板，实验接线方便。
（1)直流电动机及三相同步发电机
1）直流电机：额定功率PN=2.2KW，额定转速nN=1500r/min，UN=220V。
2）三相同步发电机：额定功率：2KVA，额定电压AC400V，额定电流3.6A, 额定转速1500RPM，频率50HZ。功率因数COSφ=0.8。
3）编码器完成测速、模拟量反馈，电机接线端子直接引出至面板，实验接线方便。
（2）直流发电机及异步电动机组
1）三相鼠笼异步电机：额定功率：2.2KW，额定电压AC380V，额定电流4.7A, 额定转速1500RPM，频率50HZ。
2）直流发电机：额定功率2.2KW，额定电压AC220V，额定电流8.7A,额定转速1500RPM。励磁电流0.47A,励磁电压200V。
3）编码器完成测速、模拟量反馈，电机接线端子直接引出至面板，实验接线方便。
1.实验桌
实验桌为铁质双层亚光密纹喷塑结构，桌面为防火、防水、耐磨高密度板，结构坚固，形状似长方体封闭式结构，造型美观大方；设有一个大抽屉，用于放置工具、资料等。桌面提供一个宽敞舒适的工作台面。实验桌还设有四个万向轮和四个固定调节机构，便于移动和固定。
2.实验挂箱
(1)智能单三相功率、功率因数表
由两套微电脑，高速、高精度A/D转换芯片和全数显电路构成，并带有功率求和表一只，直接显示三相总功率。通过键控、数显窗口实现人机对话的智能控制模式。为了提高测量范围和测试精度，将被测电压、电流瞬时值的取样信号经A/D变换，采用专用DSP计算有功功率、无功功率、单相功率及三相功率，精度为0.5级，电压、电流量程分别为500V、20A，可测量负载的有功功率、无功功率、功率因数及负载的性质等。
(2)空气开关组件
提供20A断路器开关两只。
(3)旋转灯、整步表组件
提供并网用的三组旋转灯（黄、绿、红各两只）及Mz10整步表一只。
(4)继电接触控制组件
提供三相四线空气开关一只（16A），启停按钮三只，交流接触器（220V、18A）二只，热继电器（220V、4～6A）二只。提供Y/△起动电路、能耗制动电路。
3.欧式导线架
装置配有欧式导线架，用于悬挂和放置实验专用连接导线，外形尺寸为530mm×430mm×1200mm，设有五个万向轮，造型美观大方。
4.高可靠带护套手枪插实验导线及配件
采用高可靠护套结构手枪插连接导线（接触良好，安全可靠），里面采用无氧铜抽丝而成头发丝般细的多股线，达到超软目的，外包丁晴聚氯乙烯绝缘层，具有柔软、耐压高、强度大、防硬化、韧性好等优点，插头采用实芯铜质件，外有柔软橡胶层保护，接触可靠。
四、实验项目
1.直流电动机实验
(1)直流电动机冷态直流电阻的测试
(2)直流电动机启动、调速、改变转向
(3)直流电动机机械特性实验
(4)直流电动机调速特性实验
2.单相变压器实验
(1)单相变压器的空载实验
(2)单相变压器的短路实验
(3)单相变压器的负载实验（阻性、感性、阻感性）
3.三相芯式变压器实验
(1)三相芯式变压器空载实验
(2)三相芯式变压器短路实验
(3)三相芯式变压器负载实验（阻性、感性、阻感性）
(4)三相芯式变压器极性及连接组别的测定
4.三相鼠笼异步电动机实验
(1)三相鼠笼异步电动机冷态直流电阻的测试
(2)三相鼠笼异步电动机定子绕组的判断
(3)三相鼠笼异步电动机空载实验
(4)三相鼠笼异步电动机短路实验
(5)三相鼠笼异步电动机负载实验
5.三相同步发电机实验
(1)三相同步发电机定子、励磁绕组冷态直流电阻的测试
(2)三相同步发电机的空载实验
(3)三相同步发电机的短路实验
(4)三相同步发电机的负载实验
(5)三相同步发电机的外特性实验
(6)三相同步发电机的调节特性实验
(7)三相同步发电机的并网实验
