有刷电机教学实训台 产品说明与功能参数
（专为高校电气工程、机电一体化、自动化、电子工程、信息工程等专业设计）
一、产品概述
本实训台是一款面向高校教学场景开发的模块化有刷电机控制系统实验平台，集成多种功率型号的有刷电机驱动控制器、数据采集模块及可视化调试软件。通过开放式硬件架构与配套实验课程，学生可深入掌握有刷电机的结构原理、驱动控制技术、参数调试及工程应用，适用于电机控制、电力电子、自动控制原理等课程的实践教学。
二、核心功能与参数
模块 | 功能参数 |
驱动控制器 | - 支持12V/24V/48V有刷电机（功率50W-500W可切换）
- PWM调速范围0-100%，精度±1%
- 内置H桥驱动电路，支持正反转/制动控制
- 过流、过温、短路保护功能 |
数据采集 | - 实时监测电机电压、电流、转速、扭矩（需外接传感器）
- 数据通过USB/RS485上传至PC端，支持LabVIEW/Matlab二次开发 |
人机调试 | - 屏显示控制参数及波形曲线
- 支持手动旋钮调速与上位机编程控制双模式 |
扩展接口 | - 预留Arduino/STM32开发板接口，支持PID算法编程
- 可接入编码器、霍尔传感器等反馈器件 |
安全保护 | - 急停按钮、绝缘防护外壳、漏电保护开关 |
三、教学知识点覆盖
1. 有刷电机基础理论
结构与工作原理（电枢、换向器、碳刷作用）
机械特性与电气特性曲线分析（转速-扭矩-电压关系）
效率与损耗计算（铜损、铁损、机械损耗）
2. 驱动控制技术
PWM调速原理与占空比对转速的影响
H桥电路设计与换向逻辑实现
电机启动/制动控制策略（软启动、能耗制动）
3. 工程实践技能
驱动器选型与匹配（电压/功率/散热设计）
传感器信号采集与闭环控制实现
故障诊断与保护电路设计
四、典型应用行业
工业自动化：AGV小车、传送带调速系统
智能家居：电动窗帘、家电电机控制
汽车电子：车窗升降、雨刷电机驱动
机器人：关节执行器、移动底盘驱动
五、学习难点与解决方案
难点 | 教学方案 |
理论-实践结合困难 | 提供仿真软件（如Simulink模型）预演控制逻辑，再通过实训台验证结果 |
参数调试复杂 | 设计阶梯式实验：开环控制→速度闭环→扭矩闭环，逐步增加变量 |
电磁干扰（EMI）问题 | 加入滤波器模块对比实验，展示布线优化与屏蔽措施的效果 |
六、编程与算法要点
1. 基础控制
C++
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// 示例：Arduino PWM调速代码
void setup() {
pinMode(PWM_PIN, OUTPUT);
}
void loop() {
int dutyCycle = map(analogRead(POT_PIN), 0, 1023, 0, 255); // 电位器调节占空比
analogWrite(PWM_PIN, dutyCycle);
}
2. 高级功能
PID调速算法：
python
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# 伪代码：PID转速闭环控制
error = target_speed - actual_speed
integral += error * dt
derivative = (error - prev_error) / dt
output = Kp*error + Ki*integral + Kd*derivative
set_pwm(output)
通信协议开发：Modbus RTU/RS485指令控制
七、配套教学资源
实验手册（含数十个梯度实验：从基础接线到复杂系统集成）
故障模拟案例库（如碳刷磨损、换向火花异常）
教学课程（驱动电路设计、行业应用案例分析）
八、产品价值
通过本实训台，学生可完成电机原理认知→电路设计→算法编程→行业应用等全链路学习，培养解决工业级电机控制问题的能力，满足新能源、智能制造、机器人、自动化等领域对复合型技术人才的需求。
（具体功能可联系公司销售人员）
