母导线参数检测机气压传动系统及步进驱动电路设计（开题报告+任务书+说明书）

普通型单活塞双作用气缸结构图

设计内容：
母导线技术参数检测机主要是用于检测母导线内部导电部分的电阻以及导电体之间绝缘材料的绝缘强度。主要的工作是：
1、设计一个气压传动回路，实现六个动作；
2、设计一只气缸并计算其尺寸；
3、设计一五相十拍的步进电机驱动电路。
设计的意义：
母导线是一种新型的配电设备，是替代传统的电缆和电缆桥架输配电系统的更新换代产品,尤其在大电流输送电方面母导线居于主导地位。与传统的电缆配电方式比较，母导线具有体积孝输送电流大、安全可靠、拆装方便、基建与配电施工互不相扰，一次投资可反复使用等优点，是一种理想的配电产品。母导线作为导线，知道其内部导电体的电阻是非常必要的。检测技术是产品检验和质量控制的重要手段，只有有了好的检测技术才能保证产品的质量。检测技术在最近这几年的大型设备安全经济运行监测中得到广泛应用，检测技术和装置是自动化系统中不可缺少的组成部分，正是因为检测技术得到了这么广泛的应用，所以有必要大力发展自动检测技术。
母导线的主要技术参数是指绝缘度和导线电阻。由于受到成本因素的限制，母导线制造商必须制造出适合不同场合应用的母导线，这就需要准确知道母导线的两个参数指标。这两个技术参数的检测，目前在国内还都是由人工来完成的，其自动检测技术在国内还是一个空白。如果由人工手动来完成的话，那么其精度和准度势必会大打折扣。这与我们对母导线技术参数的准确性的要求是相互冲突的。另外还有一点也很重要的是在检测母导线的绝缘度时需要对母导线通以高电压，而这无疑会威胁到检测人员的人身安全。随着现代工业的发展，人工检测技术已经远远不能够满足现代工业的要求。所以要求我们尽快的采用自动检测技术，这不仅仅能够大大提高企业的效益，减少人员的投入，并且还会给企业带来广阔的市场前景。

1.设计的原始数据：

检测对象为单层母导线和双层母导线，每层分3、4、5排三种，母导线长度
范围为3～4m。动作控制气缸共八个。
步进电机驱动电路为五相十拍。

2.设计()的内容和要求(包括技术要求、图表要求以及工作要求等)：

本设计共有六个动作需用八只气缸控制。其中两只气缸控制母导线两端测量头的伸
缩；两只气缸控制测量头横向定位；两只气缸控制母导线长度方向定位；两只气缸控
制母导线升降（升起后对母导线两端进行包装）。
设计一个五相十拍步进电机驱动电路，该电路选择89C2051作为环形分配器。

3.设计应完成的技术文件：

（1）设计
（2）总气压传动系统图
（3）气缸装配图
（4）步进电机驱动电路原理图
（5）英文资料译文

目录

第一章绪论1
1.1引言1
1.2选题的背景及意义2
1.3研究现状2
1.4本文结构2
第二章检测系统的组成及控制流程4
2.1母导线简介4
2.2检测内容5
2.3自动检测系统的组成及控制流程6
第三章气压传动系统设计与计算11
3.1气压传动系统控制对象11
3.2总气压传动系统回路设计11
3.2.1选择总气压回路的控制方式11
3.2.2选择执行元件11
3.2.3选择控制元件13
3.2.4设计总气压传动回路15
3.3测量头动作控制气压传动回路设计与计算16
3.3.1回路设计16
3.3.2回路计算16
3.3.3元件选择17
3.4检测台侧向定位装置气压传动回路设计与计算18
3.4.1回路设计18
3.4.2回路计算18
3.4.3元件选择20
3.5检测台与包装台纵向定位装置气压传动回路设计与计算21
3.5.1回路设计21
3.5.2回路计算21
3.5.3元件选择22
3.6包装台升降机构气压传动回路设计与计算23
3.6.1回路设计23
3.6.2回路计算24
3.6.3元件选择25
3.7气缸设计25
第四章驱动电路设计28
4.1步进电机的种类以及工作原理28
4.1.1步进电机的种类28
4.1.2步进电机的工作原理28
4.2控制方案拟定29
4.3步进电动机相序分配电路30
4.3.1相序分配电路30
4.3.2相序分配软件32
4.4步进电机驱动电路设计34
第五章结论37
致谢39
参考文献40

4.1步进电机的种类以及工作原理
步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件，步进电机受驱动控制线路的控制，在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。
步进电机的主要特性：
1）步进电机必须加驱动才可以运转，驱动型号必须为脉冲信号，没有脉冲的时候，步进电机静止，如果加入适当的脉冲信号，就会以一定的角度（称为步角）转动。转动的速度和脉冲的频率成正比；
2）步进电机具有瞬间启动和急速停止的优越特性；
3）改变脉冲的顺序，可以方便的改变转动的方向。
4.1.1步进电机的种类
步进电机的分类方式很多，常见的分类方式有按产生力矩的原理、按输出力矩的大小以及按定子和转子的数量进行分类等。根据不同的分类方式，可将步进电机分为多种类型，如表4.1所示。
4.1.2步进电机的工作原理
步进电动机按其输出扭矩的大小，可分为快速步进电动机与功率步进电动机；按其励磁相数可分为三相、四相、五相、六相；按其工作原理可以分为磁电式和反应式两大类。
1）步进电机定子绕组的通电状态每改变一次，它的转子便转过一个确定的角度，即步进电机的步距角；
2）改变步进电机定子绕组的通电顺序，转子的旋转方向随之改变；
3）步进电机定子绕组通电状态的改变速度越快，其转子旋转的速度越快，即通电状态的变化频率越高，转子的转速越高。

步进电机的工作控制框图

总气压回路

论文字数统计

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