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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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x
本帖最后由 cw1638 于 2010-9-13 11:36 编辑
! Y4 X3 r* p" m' T
4 b1 D( B( ]/ s( g/ C" X案例:
5 a& F5 u2 \, t4 P. }8 ^, Z     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-_-!)?3 e. g3 g( B$ X* {: L+ e$ F
     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
0 w$ ~3 ]* s2 i一起讨论讨论,我最后把大家的高见总结出来。谢谢
3 L% k! d; E; N& B0 S( |' G- A, s5 d) |6 K% B4 c
注:力矩电机介绍
& D4 E, `& h. h, F/ B2 G& Q; F百度百科http://baike.baidu.com/view/1379974.html?wtp=tt1 j; w, f; ?$ d: n0 @# @

3 p; T5 t+ p( I! k  i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4 w. k1 b  h. N$ w/ t) R6 Z
速度0.3m/s 不要再考虑强度问题了,那不是关键
3 b+ [: W% h: L1 L9 b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
8 w# f( \# W! n- S0 z* p( d
+ \* Z! n# I2 H2 h$ R9 @9 b9 `2 B4 Y% h: t; J! f! A9 q* n) c5 M! w
LZ关于重物的提升速度也没说,无法设计啊,
% d0 t  T6 P! D# t, x, f9 ~# O$ a7 H; D7 ^# j5 m
那么假设重物提升速度为v,G为重物所产生的重力(N)3 t+ P# H/ I- Q
( X6 A5 D% |% ?5 B
滚筒直径为D,转速为n,减速机链轮为Z1,滚筒链轮为Z2,
9 L7 A, M0 h- l; K9 W/ ^9 K  E  r$ i2 X- w6 T
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):
6 P, F1 P% f! D" Y+ o1 ]1 m" z" g! O/ z# }
1、先求得电机所需功率----------P额" v- R# r1 J: G0 Z# f. s
( \- P! h; B1 `' {+ N2 F1 c' B
v=n*∏*D  → n=v/ (∏*D )   ;0 V* |9 F5 j1 s) x

; F! k+ O" A9 D2 q4 O* c注:由于v单位为 m/s, n单位为 RPM(即 转每分钟)4 ?% w+ m+ j! v0 C' K8 j$ ~
* v/ b: |4 m& v6 A* M( |7 K
所以,该式经单位换算后应为 n=60*v/ (∏*D ) + s* `' P; z4 V# B
" k: S! w- o+ z$ l; A! M# O! S
重物对滚筒产生的力矩 T=G*D/2* k7 E0 p8 ~1 O$ [% z& g

4 F, ^2 j: B% }  Q- t# z5 ]由于P=T*n/9550
! _, L9 E' u  v0 B" g4 @+ w/ G& e5 `9 C
根据以上三式得5 D7 k; b/ Z% v8 Q7 `

8 j4 p3 y  S8 s) {5 |P=(G*D/2)*[60*v/ (∏*D )]/9550! D3 Z) E* c" s: Q* f: l2 D/ c- [& S

8 F. ~# I8 D0 q6 e& J9 j" H- V  M即 P=G*V*60/(2∏*9550)      (单位:KW)
2 T; G0 @6 Q8 V) Q3 R
  X- T, d0 L# ^/ f% e(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。
' ^8 J; Q, V" q# V& ^- z , W/ u8 g7 ~7 p; H7 X- Y2 `2 }
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!)
, D; j. L" o" @' l. N) |
+ _* y2 j* K7 ]在此计算的功率为滚筒轴的输入功率
. u8 {+ ?6 v2 S$ n2 S  t- G# w9 B! I
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)
; Y% K* B9 L3 y3 I9 x, I# b% R
7 g# c2 ~8 a$ K) |. k6 o减速器到电机的效率 0.9,
& F$ M/ ^: C% e! b2 ?; [$ @9 ]: _8 @& k# A$ u
由此计算出电机的功率 P额= P/(0.9*0.85*0.9)  8 P3 }. ^0 e" c5 ?% g* I
: F, i' a- K4 O, K' I4 E2 u
再根据计算结果,适当放大一号,如2.3 ,则取3.01 r  d% O  L" A3 S5 M
7 g# N, [: I5 t( ~! o' H- P
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,
- d: h% e6 |3 V& _( E+ P# V( A# F. ~# j
自行计算,配减速比,方案很多。1 j$ [, g7 G% w+ R: I

- U* J: B& Z9 M8 v+ E. {& Q8 |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。
7 {5 }9 m- t: c/ x5 ~: p- b5 n0 B2 B& P$ x: ?, L
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。
3 \& ]7 L! ?: E& ~. O7 {: T& D1 j5 g5 [
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),; M5 C( {" Q. I2 Q' n" O  i( e- @

: O# r9 }9 }; p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。, a$ ~0 K8 P4 [( y/ S) C
, @$ S, u4 a1 g/ x. O9 `3 d
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。& U* w4 \0 }  m- U% O- R" Z4 E8 ?
# v; E" h5 U. v( a1 S# \. 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。' ]3 L% [6 \: H" P3 p2 K8 |

# A8 X) F# z2 u' ]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/ ^. ]& h3 f" M- q* c+ z6 _2 ?
能测量出转速和扭矩
: v! r9 I1 u, F+ x/ M0 ^* l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 S: f, ]  a. {/ P4 O$ E; K, T  i8 c2 m5 c7 p7 A
2# xiaoqh119 " N1 r( @& q3 u" |. H

, v5 U) A6 f, j4 l( N' C  m* k计算很详细,谢谢。" k) V. j# E8 ^+ p) E3 T& j# W- I

4 d  U5 l# h( |: `+ b不过这个案例是想问控制方法的,我觉得是想问一种思路; z1 H9 R+ [# z8 Q! r, K9 G. E
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
! T: p/ l! ]  z9 ~: c7 N7 a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   ?7 h+ s% u4 ^. a7 d% J: ?0 e

# F" o. W6 G9 K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
7 n: G7 d" }/ f% ~& R, \2 C设计个多功能保护器,超过一定载荷电机断电停止就行了# W* }  C4 t# r! d
首先设定这个“多功能保护器”为1KN
' [5 g! T. ]' R  N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。
6 a7 [9 o4 q. a( P& h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
+ [; r* J) K* r6 `6 m& r; D. i( z' v3 R4 }3 E( s
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?
* s4 v, E; M5 b2 i. A------------------------------------------
8 f) i0 T2 P6 ^# ?链传动的平均转速可能保持在一定范围内的恒定! D5 ]9 T1 W/ G6 J
但是瞬间转速是个可变值# P' e2 F  F( [' x( c
特别是载物的时候从0到某个数值
' p# P$ e  R& w9 P3 X$ ^% i$ {: y这个过程最容易造成失效或断裂。: r2 Z9 G5 ]' P
----------------------------------------
: }# Y" I% L0 W关于电机的相应问题4 \; d- j# M2 U* W  }
你的这个转速不会很高
3 f6 b& F  T+ g, r' h, R5 L响应没有问题9 ^% f# m- v6 {1 k2 ?& H. y
------------------( s) n  u& {6 |' q! i
你自己都没有个数
5 h% O& Z* ^( R5 [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。
) \  m( d, ^" i8 R9 m. {9 ]4 e  H( `+ W+ |
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?, `8 V: f, D- {* }
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 a/ R# v5 Q' O8 l5 f: l
- p, U( m$ l, X
所以,如果非要这样来做的话
9 @$ d5 ^9 i( M7 V9 ?8 Q' U& s1 N首先,需要一个非常精密的电机,能精确控制到1/N圈,
; x" S1 _' e4 @+ O3 n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。+ j4 U, v- g/ W* n
- U  n! J: S1 P
所以,我认为,还需要额外的装置来保证这个可靠的拉力。
% r" W9 L4 A9 p! ]: f
. J) M$ @: z2 e& E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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