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[已答复] 关于提升电机,不信难不倒你!!!(难倒仨了)再次更新附原理图

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发表于 2010-9-12 00:59:58 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国江苏苏州

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本帖最后由 cw1638 于 2010-9-13 11:36 编辑
5 u9 s5 I; y; d2 B4 ?* D- S6 Y# E' d; P, t, E8 L2 p
案例:
# N: E$ m/ Z3 @7 g9 `: L6 V3 F     大意是设计一提升机构,此机构是由一台电机--减速机--链轮--链条--10KN重物组成。要求控制链条的张力,比如重物放到地面上时链条有1KN(2KN、3KN……)拉力电机正好停止转动,请问此应选择什么类型的电机,通过什么方法控制(包括电气原理-_-!)?6 k. v4 j* u3 s  E; O
     答:此电机应带刹车,拉力传感器(本人认为不是太好,力矩电机?怎么控制),PLC带屏来输入参数,别的不知道了
- Q/ ^7 n( e) p1 _  R4 `* a一起讨论讨论,我最后把大家的高见总结出来。谢谢' D* {# |# |9 v2 z8 i* e9 \2 P
: `7 h  l! ^- Z% U7 d2 b
注:力矩电机介绍. J) H1 Z& g2 ?0 k! U( O6 }+ c
百度百科http://baike.baidu.com/view/1379974.html?wtp=tt
  F( d5 Z7 f" B4 x3 r2 C4 v6 `& m( T* n. m% O, M5 l3 Q0 _
回复3楼时我在想了,这个可能实现吗?如不能为什么会有这个案例,工程应用中提升最大拉力保护很常见,但这个。。。期待高手中9 ?% y% S9 L- j' w1 x! \
速度0.3m/s 不要再考虑强度问题了,那不是关键
3 z7 M- I( n! _" F" I7 M下面两张国外原理图,确实用力矩电机能实现,但解释不太通,期待
1.jpg
2.jpg
发表于 2010-9-12 09:19:19 | 显示全部楼层 来自: 中国河北廊坊
本帖最后由 xiaoqh119 于 2010-9-12 10:08 编辑 + l' J# [/ V3 C) c1 L) }' ]$ Y1 [0 ^9 ^

" \0 s) M' Q) }8 V# [
! Q1 t* a+ b  z9 A" m' E/ E; ZLZ关于重物的提升速度也没说,无法设计啊,  m( T: m" w$ i/ o9 l/ [6 z5 Q
* _7 i, Z% O! z9 Z: K
那么假设重物提升速度为v,G为重物所产生的重力(N)4 I; ]0 Q( I7 Z& h7 |/ c: H9 I
# J7 p; S$ K- a: o" Q
滚筒直径为D,转速为n,减速机链轮为Z1,滚筒链轮为Z2,
4 `8 b7 ^; s1 y7 o, I# [5 D6 e% E) V7 O! m# {+ e
则计算如下(由于钢丝绳直径相对滚筒直径较小,计算时忽略,仅按滚筒直径):
* C5 I1 o1 p1 n7 M# h/ y! G. d2 p/ |, a6 z4 f& ~
1、先求得电机所需功率----------P额
* M; l4 l: k0 r( _) s' t  q
/ X6 b3 h8 Z8 Hv=n*∏*D  → n=v/ (∏*D )   ;
7 ~/ D3 v& X/ u/ Y
  f2 g6 r$ ?; q- u& H& |. Y0 {$ Y注:由于v单位为 m/s, n单位为 RPM(即 转每分钟)- O' ^4 Z; ~' T

! V) M, P& l5 H/ [9 W所以,该式经单位换算后应为 n=60*v/ (∏*D ) 2 a& `# I* |: l) N
, g$ c$ `0 M4 f4 D3 |# \6 Z
重物对滚筒产生的力矩 T=G*D/23 o# l- D$ t9 U8 v/ }% {$ C& p
1 h4 E% r. |2 t. A* P
由于P=T*n/95504 B+ K1 L/ b' p

( @) y# @, ]4 U根据以上三式得
. i  D6 D! t  i  k/ j! @' T. p( U% p5 `& {
P=(G*D/2)*[60*v/ (∏*D )]/9550
, k% I) o3 Q; p- H) R, V0 C, Q0 Q( B  _& Y. h; J8 a3 t
即 P=G*V*60/(2∏*9550)      (单位:KW)
; }  z7 ?5 Z6 j* g5 I
) q7 t) `, e9 B(哎呀,回头演算下才发现还有更简单的公式P=F*v,而且,计算结果一样,绕了个圈子,哈哈,不好意思。
3 T8 z; B' ~7 n& s/ I
% G7 m' ?. n8 |不过,却让自己明白了P=T*n/9550原来就是这么推导而来的,嘿嘿,意外收获!)3 q/ E  d1 g$ n4 G- Y% b* w

, f0 p; A/ h* X在此计算的功率为滚筒轴的输入功率) x) U% T9 O* p) O0 J6 ?6 w* n

8 U$ j4 p/ Y* ~4 R+ l换算到电机端,还得考虑链轮的效率取0.9,减速器的效率取0.85  (具体取值依系统条件而定)
- N- A1 B; ^( d5 y$ x2 ~' H' j
+ ^5 b1 n  G0 f1 J! _减速器到电机的效率 0.9,  G# j; F' `" @- {* r8 @7 z/ K

4 M- @/ L5 e& `5 }  h1 f由此计算出电机的功率 P额= P/(0.9*0.85*0.9)  " b- N( y  r) q4 c3 Y# l# K- S
+ t8 G* I- S" v/ m4 W* M
再根据计算结果,适当放大一号,如2.3 ,则取3.0( h, Z$ _# H9 ^+ @
9 t. M$ p$ K- D$ m
2、然后根据功率,选电机及减速器,最好是同一个厂商的,如果不同也没关系,
9 t$ D) }( I* |6 j" u, n$ |
. V. f$ r1 P! @) ^) j: K, m  s自行计算,配减速比,方案很多。
# c5 h+ J! K. X) T. ~$ Q1 v% M7 i
, s' L3 [( q1 G- I# }% r" z5 f9 s3、根据负载力矩以及滚筒上链轮的分度圆直径算的链条的拉力,查表即可。
1 H; i, K6 T6 O: U9 E1 d. A' O( c
4 o0 y! ]+ j1 \适当取安全些,毕竟现在很多生产厂商制造的链条的抗拉载荷达不到手册要求。& T9 ]1 X2 {* w2 v' \+ G8 s
& \( J4 F/ k$ U8 x
4、钢丝绳,依然是查表,建议取手册中抗拉载荷除以5(曾有一个厂商这么说过),
8 U3 @; u5 u$ p9 B) f# ^' `3 F6 E* e8 [& {9 |
原因同上。像你这个才1吨重的,如果单根拉直径取12就足够用了。0 |. k; w; |# X, z+ n

- d% d; O" _* l/ ?& \2 J# ]  b+ N我现在有一套,拉3吨的,四个位置拉,也是用12,用了十几套,从没出问题。
" S  t6 U  r+ s5 r- C% E( x' V! I/ I; m* ?4 n. u
至于,位置检测,弄个小结构,用行程开关可以解决,这个自己看。
8 |( t4 T5 a/ W( D# X9 \: \" t4 Y' C' u% e, }) N) I: f' T
以上,个人见解,仅供参考,有不准确的地方,请不吝提出,好让自己更完善。

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发表于 2010-9-12 10:27:12 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏常州
好像没有什么难度啊$ ^: @+ w% u; ]! r4 l8 a$ ~9 N
能测量出转速和扭矩
% |1 ^1 |* j# [6 c$ d  R用PLC转换一下,F就出来了

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发表于 2010-9-12 16:03:48 | 显示全部楼层 来自: 中国河南洛阳
设计个多功能保护器,超过一定载荷电机断电停止就行了

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 楼主| 发表于 2010-9-12 23:03:54 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏苏州
本帖最后由 cw1638 于 2010-9-12 23:21 编辑 ( E9 U* p1 z1 G  ^3 G
; B% V) |3 p* h+ W% t
2# xiaoqh119
5 u( K9 ~2 ~2 s8 m( ^# ?
4 Y3 m: r; J# S7 k计算很详细,谢谢。
: b, d! S3 y1 N/ o4 e
% O- e3 e" J4 Q8 \* q" [不过这个案例是想问控制方法的,我觉得是想问一种思路6 W8 N" }8 S& w2 |# W
至于,位置检测,弄个小结构,用行程开关可以解决,这个自己看。www.3dportal.cn1 h' a  m8 P9 z4 R" D# m2 e: K' w3 y  [+ A" X
这个完全就是答非所问了,你只能控制位置不能控制力。本来重物就是要落到下面电机就停车的,接着看下楼
 楼主| 发表于 2010-9-12 23:12:33 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏苏州
3# 千军一将 ! V2 M6 N/ {: s4 e; [' ?
% E3 [& N8 Q" t2 x4 H5 a
转速应该不变的吧(个人认为)。能测量出电机扭矩或链条拉力,但又一个问题来了,大家都知道在重物接地时和完全落在地上这个过程是很快的,也是说链条拉力变化很大也很快。电机是否能响应过来?
发表于 2010-9-12 23:15:41 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏常州
一楼回答真好,谢谢
 楼主| 发表于 2010-9-12 23:17:44 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏苏州
4# dljx2010 / v2 z0 J- Q7 `5 a5 P: X
设计个多功能保护器,超过一定载荷电机断电停止就行了8 K, s! Z; @; E! L# p
首先设定这个“多功能保护器”为1KN
" \: D- x5 C8 V) E6 ?4 F1 \假设:提升时这个“多功能保护器”不工作,下降时这个“多功能保护器”工作,重物10KN>设定值1KN,那不就下不来了么
发表于 2010-9-13 07:05:37 | 显示全部楼层 来自: 中国吉林长春
难住我了。0 Y1 c7 H  j- T" L: t. _
可楼主的思路根本就行不通,你还是参考一下现有的设备或设计吧

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发表于 2010-9-13 08:41:01 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏常州
本帖最后由 千军一将 于 2010-9-13 08:43 编辑
3 o9 A- }" ]5 e8 O7 _6 l2 H" l# o3 z: |7 C  `0 R
转速应该不变的吧(个人认为)。能测量出电机扭矩或链条拉力,但又一个问题来了,大家都知道在重物接地时和完全落在地上这个过程是很快的,也是说链条拉力变化很大也很快。电机是否能响应过来?
0 B* I4 D9 c  l" s4 f------------------------------------------! [( p+ ]$ m9 Q
链传动的平均转速可能保持在一定范围内的恒定
; a$ o# T; J  {) u. e( W但是瞬间转速是个可变值
% _" C: I7 F1 N5 J# I特别是载物的时候从0到某个数值
- H( h: B5 h8 Y3 E这个过程最容易造成失效或断裂。# L7 b5 B# T4 x( W8 T( [+ ?. y) t1 a
----------------------------------------
8 y' o$ _: |& K# {" ^& h; ?% i关于电机的相应问题
% ~7 d' k8 f# d6 f- t3 O你的这个转速不会很高2 F- O, j' {6 q, U
响应没有问题# N4 r0 p$ t: {/ g* @
------------------
$ ~, X! J  m0 a9 {  r6 ~* u你自己都没有个数5 n* {& A5 q7 _6 X' P1 u9 C  ~5 G2 a
如何评定他人的说法????????????

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发表于 2010-9-13 17:29:02 | 显示全部楼层 来自: 中国新疆乌鲁木齐
这个问题也可以简单化一点。重要的是需要保持链条张力。一般的起升机构载荷一落地,马上张力卸载很快,再加上机构惯性,很难保证链条张力。我认为可以在起吊端设计一个专用吊具,内设弹簧或板簧,两个行程开关构成制动点,第一个报警,第二个现场调整,这样可以保证链条张力。

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发表于 2011-3-22 08:30:01 | 显示全部楼层 来自: 新西兰
建议使用绕线式异步电机外串电阻实现,至于控制方法吗,可以参考5楼的建议,这样的系统成本最低,但电机和电阻的计算比较麻烦。不过实现起来最容易。

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发表于 2011-4-14 16:00:11 | 显示全部楼层 来自: LAN
不错的议题。
& l+ ~" T1 d; _" D' W1 G+ [- v, o6 F, S. s
只是,如果单纯的使用 电机+链轮+链 ,能保证拉力控制在10KN / 20KN / 30KN 吗?
) `: y* C7 B- e- d" K! w% a) i. l拉力的增大,是会导致链条增长,但是增长量却很小,在如此小的增长量的基础上,电机转动多少分之一圈可以控制住呢?7 E2 i4 {) W2 D9 |
8 P/ h" p4 B5 i" o2 l0 u
所以,如果非要这样来做的话( o9 l6 K5 S& k4 N$ T
首先,需要一个非常精密的电机,能精确控制到1/N圈,7 B7 J) m9 ?2 H1 s7 J
然后,链轮、链条也要比较精密,不要等到还没有控制好,链条就在那儿颤动,导致张力变化不定。9 b! m% M; m! f. Q

7 s8 O; B& {  p/ M' j% o所以,我认为,还需要额外的装置来保证这个可靠的拉力。% d! g  T" z$ w0 H0 m

& T& j4 S& m/ X/ ^# l( g* N比如,中间可以加一段弹簧,弹簧的伸长量是可以做到比较大的,来通过控制弹簧的伸长量,达到控制拉力的效果。

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发表于 2011-4-17 21:33:17 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏南通
LZ的问题太难了点吧,期待
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