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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 , s% V# H- ^1 h  v6 o' ~3 \' ?: [7 i
: Y9 S4 I& v2 A. u
案例:& z' Q2 v/ p! X# \4 j0 A
     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-_-!)?
8 W- b. G; |0 c$ z# L     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# l& E, x3 b1 J& K2 T" ^
一起讨论讨论,我最后把大家的高见总结出来。谢谢6 @, d$ D/ y" @- z
% F" J8 r/ p& B) _$ M6 [+ x& T2 g+ `* E
注:力矩电机介绍% u6 x1 i% T" f6 @+ Z* }* H
百度百科http://baike.baidu.com/view/1379974.html?wtp=tt& h5 N& r5 G; k3 l! `$ ^; p' K
+ a5 A. f+ F7 l, {# v) D+ x
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
' ?& |+ P1 B+ ?) K$ Q# k1 y速度0.3m/s 不要再考虑强度问题了,那不是关键
! \) U3 m+ d3 Y0 |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
$ b8 r' Y7 g/ n/ T+ }9 K7 K0 U; v( g% T# J

( ^8 f) b4 t0 C3 YLZ关于重物的提升速度也没说,无法设计啊,
; l0 s; S) l$ Y' k! v, ~0 o$ s% X1 s0 y' g! T7 ~
那么假设重物提升速度为v,G为重物所产生的重力(N)! q4 R/ q# H. d) r* u+ E. k* b4 ?
( Y+ X: K3 d5 [) w! h
滚筒直径为D,转速为n,减速机链轮为Z1,滚筒链轮为Z2,) E9 p. U! U4 \& ^4 B- _, e* o
1 G3 x& {: h! S: H0 O: q3 r) z
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):, B5 I6 y; [$ g4 B

& t; m6 l) p. ^) \" t: d5 G* [1、先求得电机所需功率----------P额
4 e# D9 ~; P( A8 m% a
% G/ u2 b. D/ G" R$ \' t7 fv=n*∏*D  → n=v/ (∏*D )   ;
% Z8 H. }: t& }5 d$ p6 @" i# m5 m# _. Q- ?
注:由于v单位为 m/s, n单位为 RPM(即 转每分钟)
; Y* D' x& V0 f4 Z1 }' |- \
# ?" a. q9 q  a3 |所以,该式经单位换算后应为 n=60*v/ (∏*D )
  X1 G. H7 Y. s' U. h, ]& V' Z  {4 K, a1 S
重物对滚筒产生的力矩 T=G*D/24 F( v% x  v7 n
9 \0 V6 K/ p2 ~  i* j  J& M# S! n
由于P=T*n/95507 p+ o/ ?- c4 q' p; A9 s

. I1 i1 y: }) {0 O* h根据以上三式得) Q' n  K: q! q* j! U  e  X
+ F" P. o1 Z  H+ Y. c( T
P=(G*D/2)*[60*v/ (∏*D )]/9550
" F* M, Q9 u5 O1 Y6 U! K5 G5 E
/ H4 \6 s8 _5 Q即 P=G*V*60/(2∏*9550)      (单位:KW)
' ^; X9 C% {( @) Z5 l* w2 m+ U+ m. `- f6 s7 k& ^
(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。% k" p, D% B& h9 e; l) J

" L! R) z) b4 m) t7 a* l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!)
+ i% u2 o! ~7 i' ~7 ^) ?1 Q: i& @
4 _8 D; M+ U5 L; q. S# I在此计算的功率为滚筒轴的输入功率
: f; n; g0 j) K# ?$ J- S% U, e8 t9 d8 [0 M" S9 G9 ]& }
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)
8 ~8 l/ U% z6 w0 j; s/ D. p5 z, b7 t1 h0 a& o4 G+ B" \
减速器到电机的效率 0.9,
# A2 C6 W0 V, \, Q$ @3 P" m( [& U
- E& e9 m# o" F由此计算出电机的功率 P额= P/(0.9*0.85*0.9)  
3 i3 o- a6 c- ^" @0 X* |
/ s) u- {3 Z% j9 _; D再根据计算结果,适当放大一号,如2.3 ,则取3.03 h3 s( J9 x9 }* O! e9 p" _
) E/ d' I  A5 k& V( t' i
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,. Q# V$ g2 v8 D7 r" z4 d

5 z0 \! Z) D9 e自行计算,配减速比,方案很多。
4 v0 H4 W7 ^. @% z* U: z# K. H; b3 k9 y% e
3、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。
* m% n; a+ J- s7 |' B# @
# z6 n* W7 x) E8 a) k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。* |$ w6 W/ }! e: j

- u9 G) m! _4 d+ x7 u# L0 ?) ]* E4、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),! P3 l8 _$ ]. e6 w' U

( w; ^0 x+ u0 _4 N3 U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。; L1 p# j9 O/ B' {
4 I  X/ O, }' J% d6 ?
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。
7 T4 d+ W0 L5 m+ g: t; T# Q
! s" b% ?7 N5 W! H: T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。
- k1 A4 p' Z5 M
) L- c1 f, n! R( Y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1 [" X* O, s8 h; `: u/ e! h
能测量出转速和扭矩
+ F0 C1 W  V; W9 B' y* T6 {5 I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 * ]8 `, @# L* p2 s' f( a
0 w3 A; V. x% n" f
2# xiaoqh119
( x: S" N+ j1 N$ P& P# G
1 ?+ l, G# g9 P) r8 M计算很详细,谢谢。4 q9 w1 X  G7 ^7 F. I

! u3 E, Z0 ~9 t& ~$ N3 W不过这个案例是想问控制方法的,我觉得是想问一种思路
; U4 q5 H+ N. v/ |' `% Y/ G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
4 [$ C, v8 T) q5 l1 W& M/ Y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
, @( K  @( A8 a) Q
9 ^; S) W2 a2 [5 w! @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 $ S- l& K4 N9 d* A/ |9 j! U! R
设计个多功能保护器,超过一定载荷电机断电停止就行了
  C8 M! [6 d* H首先设定这个“多功能保护器”为1KN
" b$ j# n! n" f6 U' v4 m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。/ o  t% O0 x" b+ n9 v
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 7 z8 c9 x2 l8 f" j8 U$ J; v

! r0 Z8 e$ q1 k& z9 U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?
9 v& s1 o$ Q2 n/ u- e------------------------------------------
) v7 K6 t+ l8 N; S# o9 ?链传动的平均转速可能保持在一定范围内的恒定
' ]- N3 D3 Q+ c/ S! y0 G: P6 [但是瞬间转速是个可变值
4 ]5 s& o  f" h  F2 l# I8 S特别是载物的时候从0到某个数值
, ?+ C6 g4 _- q8 J' u1 s, |这个过程最容易造成失效或断裂。6 R, L2 }5 [3 I9 |
----------------------------------------" a7 z+ w, w/ _
关于电机的相应问题
" K) ~' z! v- F% }; B- |8 B你的这个转速不会很高! ?& O4 y; a, U8 H8 X  I
响应没有问题
7 ~/ I% q. w. n: j  r  V------------------8 ^4 ^8 m- N" K1 r3 [5 N" q7 u% |
你自己都没有个数
( o3 y2 Z4 d, l! \- R0 b' E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。
3 \0 Z& F1 G. T5 I) U' `
; X0 [6 _/ I, @( m2 F- v) ^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?
: I. c* e3 Z- h; W* l5 G* H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?( ^2 u( Z* v% o" F9 ?! h
5 E# M/ L/ f0 Q+ l4 k
所以,如果非要这样来做的话0 L4 I3 [  c6 I
首先,需要一个非常精密的电机,能精确控制到1/N圈,. K. _9 U- I, u) f: T5 q, w
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。
$ `! m- H2 n- L7 Q1 a7 k3 k; O& o0 z6 J' r6 |& e# k" e
所以,我认为,还需要额外的装置来保证这个可靠的拉力。6 ~* t) q! \8 f: T! _
9 q: ^/ S3 z8 |8 U) J. T3 m
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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