（全套CAD）电磁铁性能测试台的设计（图纸论文整套）

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处第章电磁铁性能检测台的总体设计.测试需求分析.测试台结构原理第章动力元件的选择.电机的分类.电机的选择电机类型的确定步进电机简介步进电机型号的选择第章传动机构的设计.机械传动机构的种类.传动机构的选择传动机构类型的确定滚珠丝杠的简介确定滚珠丝杠的型号第章传感器的选择.传感器的定义及其主要作用.传感器选择位移传感器的选择力传感器的选择第章其他零部件的设计.导套副类型的确定.联轴器的选择.轴承的选择.余下零件设计第章总结致谢参考文献附录.文献翻译.英语原文电磁铁性能测试台设计摘要本次设计主要是安装固定步进电机位移传感器和力传感器等测试传感器滚珠丝杠和要求被测的电磁铁，设计的主题方案是用步进电机为动力元件，用个刚性联轴器把步进电机和滚珠丝杠连接起来，使步进电机的旋转运动变换为缓慢的匀速直线运动，从而带动滚珠丝杠上的导轨滑块机构，以此收集电磁铁性能测试过程中所需各种数据。关键词电磁铁性能测试步进电机滚珠丝杠传感器第章绪论.设计研究的应用目的和现实意义电磁铁的应用电磁铁是电流磁铁效应的个应用，与生活联系紧密，如电磁继电器电磁起重机磁悬浮列车电磁流量计等。电磁铁可以分为直流电磁铁和交流电磁铁两大类型。如果按照用途来划分电磁铁，主要可分成以下五种制动电磁铁主要用于对电动机进行制动以达到准确停车的目的。牵引电磁铁主要用来牵引机械装置开启或关闭各种阀门，以执行自动控制任务。自动电器的电磁系统如电磁继电器和接触器的电磁系统自动开关的电磁脱扣器及操作电磁铁等。起重电磁铁用作起重装置来吊运钢锭钢材铁砂等铁磁性材料。其他用途的电磁铁如磨床的电磁吸盘以及电磁振动器等。电磁铁性能测试的目的如今在我国，电磁铁的性能测试应用的极少，有些工厂甚至都不用机器来测试电磁铁的性能，而是仅仅靠老工人的经验来判断电磁铁的好坏，这样做却有很大的危害，方面工人的经验不能够百分之百的确定电磁铁的好坏，如果失误的话可能造成严重的后果，损害工厂的效益，另方面却是由于电磁铁性能测试方面的机器缺失造成的，我国的电磁铁性能测试技术比较落后，所以有些工厂根本就找不到有关测试电磁铁性能这方面的机器。所以，本次设计的目的是为我国的电磁铁性能测试技术抛砖引玉，引起有关这方面技术人才的重视，争取早日与国际接轨，保证电磁铁性能的可靠性，为工厂创造更多的效益。电磁铁性能测试的现实意义目前我国电磁铁的应用的非常广泛，但是电磁铁的性能测试技术却比较落后，如果我们能够设计出电磁铁性能测试系统，那么它的意义将非常巨大。在方面，目前我国还没有设计出成熟地电磁铁性能测试系统，所以本次设计有利于我国在电磁铁测试技术研究及对产品的生产，对提高我国的电磁铁性能测试技术，提升我国电磁铁性能测试的水平都具有重大的意义。另方面来说，在电磁铁生产出成品出厂之前，它可以为电磁铁提供完善的性能曲线及相关技术数据。可以保证电磁铁的质量，同时也为用户提供方便。.国内外研究动态国内研究动态北京工业大学的潘立新教授等人提出的有关电磁机构中电磁铁动态吸力特性的测定方案，应用电阻应变片电测技术对型真空断路器机构中所用的电磁铁的动态吸力特性进行了测试，其测试原理非常简单，主要利用了电阻应变测试技术将电阻应变片贴在与电磁铁铁芯相连的拉杆上，铁芯运动时拉杆受力变形，其变形量由电阻应变片转换成电压的变化送入动态电阻应变仪从而得到相应的应变值。中国煤炭科学研究院上海分院液压研究所的杨璐硕士提出种用“工控机数据采集卡传感器”测试装置替代传统的“传感器函数记录仪”模式，测试程序由开发．剥试过程中比例电磁铁的输入信号由数据采集卡发生，传感器的测试信号由数据采集卡采集输入到工控机，工控机再将剥试得到的力位移或电流信号数据自动绘制成相关的比例电磁铁性能曲线，测试性能曲线可直接打印。整个系统的自动化程度较高，测试效率比传统剥试方法高。北京海泉公司开发的高精度位移传感器，性能指标与国际同行的水平相当,结构简单，灵敏度高,但是，在动态测试时受载波频率以及过滤频率的局限，其响应速度受到限制，因此频响范围小，适用于接触式静态测量，不宜用于高频动态测量。国外研究动态德国公司开发和生产了额定载荷高达的比例电碰铁测试机，可以对多种类型的比例电磁铁进行垂直和水平方向的测试．其功能较为齐全，自动化水平也较高，可进行“低”和“标准”两种等级的额定载荷分别为和的测试．同时，公司还开发了名为的通用测试软件,美国公司作为全球领先的最大的生产厂商，其工程师等细致的研究了的信号调理，对激励源信号调制类型放大器过滤器以及专用的调理芯片等给以了详细的介绍。日本公司采用电涡流传感器作为其动圈式电机械转换器的位移检测装置，协助完成闭环控制，实现了很好的控制精度申请者提出了种新型耐高压电涡流位移传感器，采用螺管式结构，能够实现高压环境下电机械转换器的位移检测。.选题的研究方法主要观点创新之处选题的研究方法针对此次选题，首先在选题时就应该对此课题有定的了解，并且对此课题保持定的兴趣。在选好课题后应随时保持和指导老师联系的状态，遇到不懂的技术难题应及时向指导老师请教，但也不能凡事都依靠指导老师来解决，在自己的能力范围内，我们可以通过各种参考文献进行资料查找，也可以适度的在网上寻找些对此课题有用的信息，对其整合，然后筛选出最可靠合适的信息进行合理的应用。在条件允许下，我们甚至可以进行实物研究，最直观的给出我们想要的信息。通过各方面的查找以及整合，对所有信息进行分析概况，透过现象看本质，找出实际规律，从而对自己的本次课题进行合理的设计和改进。选题的主要观点对于本次设计，首先要保证的是此次设计的合理性，不能异想天开，要符合现实基本规律。不能设计的太过繁杂，也不能够敷衍了事。考虑到此次课题对现实有比较大的作用和意义，此设计不能太过于理想化，要贴近现实，最好能够在现实中被很好的应用。此次设计的数据应精确，测试精度应高，范围尽量大，测试速度应快。选题的创新之处本次课题主要测试在额定电压下，电磁铁的吸力和衔铁行程之间的关系，并且对其电磁铁的寿命进行测试。然后在衔铁位置固定时，电压和电磁铁吸力之间的关系。所以，针对此次设计的重点就在力和位移上，在设计时可以用到力传感器和位移传感器，这样能使测试的数据比较直观的表达出来，不需要进行些不必要的计算，使本次设计达到既不复杂，有能够很好的体现出本次设计的重点。第章电磁铁性能检测台的总体设计.测试需求分析测试对象直流电磁铁电磁铁技术指标力电压电磁铁性能测试要求在额定电压下，电磁铁吸力与衔铁行程之间的关系测量。在额定电压和负载情况下，电磁铁的寿命试验。在衔铁位置固定的情况下，电磁铁吸力与电压之间的关系测量。.测试台结构原理电磁铁性能测试台结构原理如图图机械系统结构原理图本次设计主要是安装固定步进电机位移传感器和力传感器等测试传感器滚珠丝杠和要求被测的电磁铁，设计的主题方案是用步进电机为动力元件，用个刚性联轴器把步进电机和滚珠丝杠连接起来，使步进电机的旋转运动变换为缓慢的匀速直线运动，从而带动滚珠丝杠上的导轨滑块机构，以此收集电磁铁性能测试过程中所需各种数据。第章动力元件的选择.电机的分类．按工作电源种类划分可分为直流电动机和交流电动机。直流电动机按结构及工作原理可划分无刷直流电动机和有刷直流电动机。有刷直流电动机可划分永磁直流电动机和电磁直流电动机。电磁直流电动机划分串励直流电动机并励直流电动机他励直流电动机和复励直流电动机。永磁直流电动机划分稀土永磁直流电动机铁氧体永磁直流电动机和铝镍钴永磁直流电动机。其中交流电机还可分单相电机和三相电机。．按结构和工作原理划分可分为直流电动机异步电动机同步电动机。同步电动机可划分永磁同步电动机磁阻同步电动机和磁滞同步电动机。异步电动机可划分感应电动机和交流换向器电动机。感应电动机可划分三相异步电动机单相异步电动机和罩极异步电动机等。交流换向器电动机可划分单相串励电动机交直流两用电动机和推斥电动机。．按起动与运行方式划分电容起动式单相异步电动机电容运转式单相异步电动机电容起动运转式单相异步电动机和分相式单相异步电动机。．按用途划分驱动用电动机和控制用电动机。驱动用电动机划分电动工具包括钻孔抛光磨光开槽切割扩孔等工具用电动机家电包括洗衣机电风扇电冰箱空调器录音机录像机影碟机吸尘器照相机电吹风电动剃须刀等用电动机及其它通用小型机械设备包括各种小型机床小型机械医疗器械电子仪器等用电动机。控制用电动机又划分步进电动机和伺服电动机等。．按转子的结构划分笼型感应电动机旧标准称为鼠笼型异步电动机和绕线转子感应电动机旧标准称为绕线型异步电动机。．按运转速度划分高速电动机低速电动机恒速电动机调速电动机。低速电动机又分为齿轮减速电动机电磁减速电动机力矩电动机和爪极同步电动机等。调速电动机除可分为有级恒速电动机无级恒速电动机有级变速电动机和无级变速电动机外，还可分为电磁调速电动机直流调速电动机变频调速电动机和开关磁阻调速电动机。.电机的选择电机类型的确定因为此次设计的电磁铁性能检测台所需电机转速要求不高，并且需要控制和调节。所以，选用步进电机作为动力元件是最合适的。步进电机简介步进电机是种感应电机，它的工作原理是利用电子电路，将直流电变成分时供电的，多相时序控制电流，用这种电流为步进电机供电，步进电机才能正常工作，驱动器就是为步进电机分时供电的，多相时序控制器。虽然步进电机已被广泛地应用，但步进电机并不能像普通的直流电机，交流电机在常规下使用。它必须由双环形脉冲信号功率驱动电路等组成控制系统方可使用。因此用好步进电机却非易事，它涉及到机械电机电子及计算机等许多专业知识。步进电机作为执行元件，是机电体化的关键产品之,广泛应用在各种自动化控制系统中。随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，在各个国民经济领域都有应用。步进电机是种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗点讲当步进驱动器接收到个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动个固定的角度即步进角。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。步进电机型号的选择步进电机选择方法般按照以下步骤进行首先确定其负载，然后进行步距角的选择，再对其静转矩进行计算选择，然后通过矩频特征曲线确定电流，根据电流再对静转矩进行修正，以此来对电机型号进行确定。只要不进电机的三要素步距角，静转矩和电流确定了，步进电机的型号便确定了下来。首先需要判断有多大的力矩般来说，选择步进电机的主要参数是静扭矩。负载比较大时，需要采用相对大点的力矩电机。力矩越大，电机的外形也越大。