中人教儀廠
2） DSP端采用自主研發的28335實用板開發板，以現今主流TMS320F28335為核心，采用六 層核心板+底板的形式；
3） BLDC電機平臺采用三相全橋隔離控制，精確的PID算法，保證電機精確運轉；
4） 直流電機驅動板控制信號使用灌電流驅動方式，支持絕大多數單片機直接驅動；
5） 42步進電機驅動器具有高穩定性、可靠性和抗干擾性的經濟型步進電機驅動器，適用于 各種工業控制環境，具有自動半流，低壓關斷、過流保護和過熱停車功能；
6） 板載硬件資源豐富，外擴功能強大，可滿足各類項目實驗；
7） 7. 0寸觸控顯示，采用工業類級別，滿足惡劣的工作環境，友好的人機界面方便您更好的 操作；
8） W5300 模塊支持軟、硬件混合 TCP/IP 協議：TCP, UDP, ICMP, IGMP, IPv4, ARP, PPPoE, Ethernet；支持8個獨立的端口（sockets）同時連接；網絡數據傳輸，速率可達到80Mbps；支 持ADSL連接（支持PPPOE協議，帶PAP/CHAP驗證）；
9） GPIO擴展功能模塊包括3x4矩陣鍵盤、12864LCD接口、4段8位數碼管、溫濕度傳感器、 紅外信號輸入接口、8路LED、直流小電機及步進小電機；
10） 采用分拆獨立的模塊化設計理念，既可獨立演示，又可整體工作；
11） 對于電機控制有獨特設計的電機控制口；
12） 詳細的用戶手冊，讓您輕松入門掌握；
13） 注重EMI設計，穩定高效，包括外擴和所有外設資源；
14） 主流的F28335平臺，是電機控制領域和電力檢測領域的首選；
15） 豐富的實驗例程，可滿足各種教學實驗，尤其電機控制領域，方便用戶對其進行移植。
三、 系統配置
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序號 |
項目 |
要求 |
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1 |
主處理器 |
TMS320F28335 C開發板形式） |
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D S P 端 |
2 |
485 接口 |
一路485接口 |
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3 |
RS232異步串口 |
一路RS232接口跳選，可以與上位機進 行串行通信，RS232電平 |
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4 |
CAN |
用于CAN總線組網 |
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5 |
PWM 接口 |
12路PWM （包含6路增強型PWM） |
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6 |
ADC輸入接口 |
16路AD輸入接口，反饋電機的狀態 |
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7 |
音頻接口 |
Audio接口，提供錄音、播音功能 |
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8 |
捕捉接口 |
6路CAP捕捉口（和正交編碼脈沖引腳 共用） |
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9 |
DSP外擴接口 |
20位地址線和16位數據線及其他 |
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10 |
SD卡接口 |
用戶自配SD卡 |
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11 |
開關電源 |
+5V， 5A |
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B L D C 端 |
12 |
三相無刷電機接口 |
可以與12V—36V電機相連，額定電流不 超過4A |
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13 |
電機類型 |
有位置傳感器和無位置傳感器的無刷電 機相連 |
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14 |
26針接口，包括PWM脈沖 輸入接口，AD接口 |
可以與 DSP-F28335A/B、 DSP-F28335 basic 相連，PWM 輸入 |
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15 |
BLDC」ALL 接口 |
位置傳感器電機的霍爾傳感器輸出 |
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16 |
CAP_BEMF 接口 |
與控制端CAP相連，無位置傳感器電機反 電動勢輸出端 |
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17 |
CAP_HALL 接口 |
與控制端CAP相連，有位置傳感器的電機 霍爾輸出端 |
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18 |
電機電源輸入接口 |
24V直流母線電壓的輸入端 |
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直 流 電 機 端 |
19 |
兩相直流電機接口 x2 |
可以與7V-24v電機相連，額定電流不超 過3A,防接反 |
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20 |
電機類型 |
兩相直流電機 |
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10 針接口，包括 3.3v-5. 0V 控制信號，5V電源 |
控制信號可由任意單片機相連，信號輸入 范圍 3.3V-5.0V |
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22 |
電機電源輸入接口 |
24v直流電源輸入端 |
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42 步 進 電 機 端 |
23 |
兩相步進電機接口 |
驅動35、39、42、57型4、6、8線兩相 混合式步進電機，其細分數有4種，最大 16細分 |
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24 |
電機類型 |
42型4線兩相混合式步進電機 |
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25 |
6針接口，包括控制信號， 電源 |
由單片機給出5V脈沖信號 |
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26 |
電機電源輸入接口 |
24V直流電源輸入端 |
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顯 示 端 |
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液晶顯示屏 |
工業級7.0寸LCD串口屏，800*480分辨 率，5V供電，帶觸摸 |
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核心處理器 |
CORTEX-M3 內核 + 高速 FPGA |
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通訊接口 |
RS232電平 |
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上位機軟件 |
VisualTFT |
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DSP外 擴 模 塊 |
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W5300網口模塊 |
支持軟、硬件混合TCP/IP協議：TCP, UDP, ICMP, IGMP, IPv4, ARP, PPPOE, Ethernet ；支持8個獨立的端口 （sockets）同時連接；網絡數據傳輸， 速率可達到80Mbps；支持ADSL連接（支 持PPPOE協議，帶PAP/CHAP驗證） |
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GPIO擴展運用模塊 |
包括3*4矩陣鍵盤、12864LCD接口、4 段8位數碼管、溫濕度傳感器、紅外信 號輸入接口、8路LED、直流小電機及 步進小電機
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實驗裝置由控制屏、實驗桌、交直流電源、測量儀表組件、負載組件、電機機組、實驗掛箱、實驗導線及配件等組成。
（1）交流電源部分
提供三相0～450V可調交流電源，同時可得到單相0～250V可調的交流電源，配有一臺三相同軸聯動自耦調壓器（規格6kVA、0～450V）。可調交流電源輸出具有短路保護裝置，當相間、線間過電流及直接短路均能起到保護。控制屏的供電由啟停按鈕進行控制，同時具有漏電聲光告警、過壓保護、相序指示、缺相指示功能；配有三只指針式交流電壓表，通過切換開關，可指示三相電網電壓和三相調壓電壓。
（2）直流電源部分
«雙路直流電源：一路0～250V（3A）可控直流勵磁電源（具有欠勵保護、過流、短路及過壓保護聲光告警功能），另一路0～250V(20A)可控直流穩壓電樞電源（過流、短路及過壓保護聲光告警功能），具有內部、外部兩種控制模式，內部控制模式下，通過面板上的電位器來調節直流電壓輸出；外部控制模式下，通過外加給定信號來控制直流電壓輸出，可用于電機閉環控制等實驗；設有一只直數字電壓表，通過開關切換，監示勵磁電壓及電樞電壓輸出。
同步電機勵磁電源：0～100V（4A），帶短路保、過流保護功能。
（3）定時器兼報警記錄儀(服務管理器)
采用藍屏液晶顯示器，中文菜單顯示，直觀、清晰；通過鍵控單元完成時間設定、定時報警設定、解除設置等操作、具有切斷電源及記錄各種告警次數等功能。
（4）數字轉速表：可顯示0～3000r/min，采用編碼盤測速，直接數字顯示電動機的轉速，同時輸出模擬量電壓信號，用于速度反饋。
（5）數模雙顯直流電壓、電流表（整體表）：
數模雙顯直流電壓表兩只：測量范圍為0～±500V，分2V、20V、200V、500V四檔，直鍵開關切換量程，輸入阻抗10MΩ，精度為0.2級，具有超量程聲光報警、指示及切斷總電源功能。
指針表：鏡面式、雙刻度線、中零表頭結構，反應靈敏，可直接測量正負電壓；
數顯表：四位數碼管顯示，自動判斷、顯示被測電壓極性，讀數準確、方便。
數模雙顯直流毫安表兩只：測量范圍為0～±5A，分20mA、200mA、2A、5A四檔，直鍵開關切換量程，精度為0.2級，具有超量程聲光報警、指示及切斷總電源功能。
指針表：鏡面式、雙刻度線、中零表頭結構，反應靈敏，可直接測量正負電流；
數顯表：四位數碼管顯示，自動判斷、顯示被測電流極性，讀數準確、方便。
數模雙顯直流電流表兩只：測量范圍0～20A，分2A、5A，20A三檔，直鍵開關切換量程，精度為1.0級，具有超量程聲光報警、指示及切斷總電源功能。
指針表：鏡面式、雙刻度線、中零表頭結構，反應靈敏，可直接測量正負電流；
數顯表：四位數碼管顯示，自動判斷、顯示被測電流極性，讀數準確、方便。
整個實驗室配一套實驗室智能電源管理系統
輸入電壓：三相四線制380V±10%，50HZ；上電前合閘條件檢測：輸入過壓、欠壓、對地漏電、過流、任一故障存在不合閘，并且進行普通話語音報警；運行檢測保護：輸入過壓、欠壓、輸出過流、漏電，任一故障出現將自動跳閘，實施保護，并且進行普通話語音報警，保護閥值現場可設置；實訓室總體智能電源管理系統上電前合閘條件檢測，符合上電條件后，實訓室總體智能電源管理系統自動合閘，恢復供電；具有實時電壓顯示/故障次數顯示。
（6）數模雙顯真有效值交流電壓表、電流表（整體表）
真有效值數模雙顯交流電壓表三只：測量范圍為0～500V，分2V、20V、200V、500V四檔，直鍵開關切換量程，輸入阻抗10MΩ，精度為0.5級，具有超量程聲光報警、指示及切斷總電源功能，能對交流信號（20Hz～20kHz）進行真有效值測量。
指針表：鏡面式、指針顯示，反應靈敏、讀數快；
數顯表：四位數碼管顯示，讀數準確、方便。
數模雙顯真有效值交流電流表三只：測量范圍為0～20A，分2A、5A、20A三檔，直鍵開關切換量程，精度為0.5級，具有超量程聲光報警、指示及切斷總電源功能，能對交流信號（20Hz～20kHz）進行真有效值測量。
指針表：鏡面式、指針顯示，反應靈敏、讀數快；
數顯表：四位數碼管顯示，讀數準確、方便。
實驗室配一套，研究型多電機控制實驗/開發組件
DSP程序采用C語言模塊化編寫，也可以直接使用Matlab語言編寫算法或者用Simulink庫搭建電機控制算法，編譯整個模塊就能自動生成DSP代碼，在控制電路上運行后就能生成相應的控制信號，從而方便地實現對四種電機的控制，配有DSP（USB2.0）專業仿真器，用于程序的下載和燒錄。上位機監控軟件采用Labview軟件編寫，實現電機啟動、停止、加減速、正反轉切換、PI參數設定等控制；同時可實時的觀測到系統實際運行時的多種波形。
基本配置與技術要求：
（1）處理器：TMS320F2812，最高主頻150MHz。
（2）功率模塊：需采用三菱IPM模塊PM25RLA120，最大輸出功率3.7kW。
（3）保護功能：具有欠壓保護、過壓保護、過流保護和溫度保護，當上述任意一種情況發生時立刻封鎖PWM脈沖輸出。
（4）配套電機（四種電機）：
（a）直流有刷電機：額定電壓220V，額定電流1.2A，額定功率185W，額定轉速1600r/min；
（b）直流無刷電機：電流有效值0.94A，額定功率100W，最高轉速1500r/min；
（c）三相鼠籠式異步電機：額定電壓380V，額定電流1.12A，額定功率370W，額定轉速1400r/min；
（d）三相永磁同步電機：額定電壓380V，額定電流 0.35A，額定功率180W，額定轉速1500r/min。
（6）人機交互界面采用7寸觸摸屏，用于顯示電機類型、電機轉速及電機運行狀態，并可以控制電機啟停等。
實驗項目：
（1）直流有刷電機PWM控制調速實驗（C語言版）
（a）開環PWM可逆直流調速實驗
（b）轉速單閉環PWM可逆直流調速實驗
（c）速度、電流雙閉環PWM可逆直流調速實驗。
（2）直流無刷電機PWM控制調速實驗（C語言版）
（a）直流無刷電機控制原理實驗
（b）速度、電流雙閉環調速實驗
（c）定位控制實驗
（3）三相異步電動機開環變頻調速實驗（C語言版）
（a）DSP控制的SPWM變頻調速實驗
（b）DSP控制的馬鞍波變頻調速實驗
（c）DSP控制的SVPWM變頻調速實驗
（4）三相異步電動機開環變頻調速實驗（Matlab/Simulink版）
（a）DSP控制的SPWM變頻調速實驗
（b）DSP控制的馬鞍波變頻調速實驗
（c）DSP控制的SVPWM變頻調速實驗
（5）三相交流異步電機FOC控制實驗（C語言版）
（a）功率單元模塊測試實驗
（b）電流、速度功能模塊測試實驗
（c）電流閉環調節器功能測試實驗
（d）電流模型功能模塊測試實驗
（e）電流、速度雙閉環控制功能實驗
（6）三相永磁同步電機FOC控制實驗（C語言版）
（a）功率單元模塊測試實驗
（b）電流、速度功能模塊測試實驗
（c）電流閉環調節器功能測試實驗
（d）相位初始化測試實驗
（e）電流、速度雙閉環控制功能實驗
（7）磁場定向控制（FOC）的高性能變頻調速實驗（Matlab/Simulink版）
（8）直接轉矩控制（DTC）的高性能變頻調速實驗（Matlab/Simulink版）
（7）單相變壓器、三相心式變壓器
«單相變壓器：容量0.44kVA，高壓端220V/2A，低壓端110V/4A，安裝在控制屏內，變壓器接線端子直接引出至面板，實驗接線方便。
«(三相變壓器：容量1.2kVA，高壓端220V/1.82A，低壓端110V/3.64A，安裝在控制屏內，變壓器接線端子直接引出至面板，實驗接線方便。
«三相聯軸可調電抗器
由三只0～80mH～90mH，6A電抗器及一只3kVA三相同軸調壓器組成三相同軸聯動可調電抗器，接線端子直接引出至面板，實驗接線方便。
（8）三相聯軸可調電阻負載
提供265Ω/6.5A三相同軸可調負載電阻一臺，接線端子直接引出至面板，實驗接線方便。
（1)直流電動機及三相同步發電機
1）直流電機：額定功率PN=2.2KW，額定轉速nN=1500r/min，UN=220V。
2）三相同步發電機：額定功率：2KVA，額定電壓AC400V，額定電流3.6A, 額定轉速1500RPM，頻率50HZ。功率因數COSφ=0.8。
3）編碼器完成測速、模擬量反饋，電機接線端子直接引出至面板，實驗接線方便。
（2）直流發電機及異步電動機組
1）三相鼠籠異步電機：額定功率：2.2KW，額定電壓AC380V，額定電流4.7A, 額定轉速1500RPM，頻率50HZ。
2）直流發電機：額定功率2.2KW，額定電壓AC220V，額定電流8.7A,額定轉速1500RPM。勵磁電流0.47A,勵磁電壓200V。
3）編碼器完成測速、模擬量反饋，電機接線端子直接引出至面板，實驗接線方便。
1.實驗桌
實驗桌為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，桌面為防火、防水、耐磨高密度板，結構堅固，形狀似長方體封閉式結構，造型美觀大方；設有一個大抽屜，用于放置工具、資料等。桌面提供一個寬敞舒適的工作臺面。實驗桌還設有四個萬向輪和四個固定調節機構，便于移動和固定。
2.實驗掛箱
(1)智能單三相功率、功率因數表
由兩套微電腦，高速、高精度A/D轉換芯片和全數顯電路構成，并帶有功率求和表一只，直接顯示三相總功率。通過鍵控、數顯窗口實現人機對話的智能控制模式。為了提高測量范圍和測試精度，將被測電壓、電流瞬時值的取樣信號經A/D變換，采用專用DSP計算有功功率、無功功率、單相功率及三相功率，精度為0.5級，電壓、電流量程分別為500V、20A，可測量負載的有功功率、無功功率、功率因數及負載的性質等。
(2)空氣開關組件
提供20A斷路器開關兩只。
(3)旋轉燈、整步表組件
提供并網用的三組旋轉燈（黃、綠、紅各兩只）及Mz10整步表一只。
(4)繼電接觸控制組件
提供三相四線空氣開關一只（16A），啟停按鈕三只，交流接觸器（220V、18A）二只，熱繼電器（220V、4～6A）二只。提供Y/△起動電路、能耗制動電路。
3.歐式導線架
裝置配有歐式導線架，用于懸掛和放置實驗專用連接導線，外形尺寸為530mm×430mm×1200mm，設有五個萬向輪，造型美觀大方。
4.高可靠帶護套手槍插實驗導線及配件
采用高可靠護套結構手槍插連接導線（接觸良好，安全可靠），里面采用無氧銅抽絲而成頭發絲般細的多股線，達到超軟目的，外包丁晴聚氯乙烯絕緣層，具有柔軟、耐壓高、強度大、防硬化、韌性好等優點，插頭采用實芯銅質件，外有柔軟橡膠層保護，接觸可靠。
四、實驗項目
1.直流電動機實驗
(1)直流電動機冷態直流電阻的測試
(2)直流電動機啟動、調速、改變轉向
(3)直流電動機機械特性實驗
(4)直流電動機調速特性實驗
2.單相變壓器實驗
(1)單相變壓器的空載實驗
(2)單相變壓器的短路實驗
(3)單相變壓器的負載實驗（阻性、感性、阻感性）
3.三相芯式變壓器實驗
(1)三相芯式變壓器空載實驗
(2)三相芯式變壓器短路實驗
(3)三相芯式變壓器負載實驗（阻性、感性、阻感性）
(4)三相芯式變壓器極性及連接組別的測定
4.三相鼠籠異步電動機實驗
(1)三相鼠籠異步電動機冷態直流電阻的測試
(2)三相鼠籠異步電動機定子繞組的判斷
(3)三相鼠籠異步電動機空載實驗
(4)三相鼠籠異步電動機短路實驗
(5)三相鼠籠異步電動機負載實驗
5.三相同步發電機實驗
(1)三相同步發電機定子、勵磁繞組冷態直流電阻的測試
(2)三相同步發電機的空載實驗
(3)三相同步發電機的短路實驗
(4)三相同步發電機的負載實驗
(5)三相同步發電機的外特性實驗
(6)三相同步發電機的調節特性實驗
(7)三相同步發電機的并網實驗
