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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 3 ]& T6 v& s3 Z  d# Z

$ }9 w! Q+ r7 A8 c, Z: W案例:3 T& J$ [& _0 m% h+ _: z4 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-_-!)?
! ~7 {! W% {2 ^9 t% M: u     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
; Z9 z4 g9 ?2 b1 T1 `- B; o! F( C一起讨论讨论,我最后把大家的高见总结出来。谢谢' c8 a5 I. d+ z% s/ t* T

0 f9 X  T' n! l; M注:力矩电机介绍
% \. q6 _; u& b( U2 c7 x9 r百度百科http://baike.baidu.com/view/1379974.html?wtp=tt+ B3 ^5 {6 z, Z- S; b4 q5 L

$ f9 @- G( q+ [; d# g; p! X5 R/ ^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 Z3 d" j+ D( l/ e
速度0.3m/s 不要再考虑强度问题了,那不是关键: n2 r3 u- y7 |! y
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
% E; ~/ T: w4 F% n4 s8 R, H7 N# A8 Y
( [' C0 T6 R( \
LZ关于重物的提升速度也没说,无法设计啊,
2 n* ]; O& ^) I. C, z
( F% }% m% O, d. m. B- [那么假设重物提升速度为v,G为重物所产生的重力(N)9 Z8 i( i* q/ T

! }( E$ a. y9 r& G0 T' d9 i滚筒直径为D,转速为n,减速机链轮为Z1,滚筒链轮为Z2,
0 L# _0 U, v3 U% X- J* \
- f* ?: v+ l- Y. k' ~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):$ \% }, K  y6 T0 e" W
& O$ Q# a1 ?; P4 v8 @, B
1、先求得电机所需功率----------P额
5 {/ \7 k4 j( B  f, p; W/ f
0 [2 ]3 f5 r5 t9 N/ M# tv=n*∏*D  → n=v/ (∏*D )   ;
- v& t3 m# X5 K. [4 v; I" Q. J9 B3 Z1 a- l  ]; ~, P3 A3 ?/ u
注:由于v单位为 m/s, n单位为 RPM(即 转每分钟)0 E/ n7 U- r" v; U$ O; X) y1 a' B
' v+ w4 x" j3 z2 ?- P$ P0 [
所以,该式经单位换算后应为 n=60*v/ (∏*D )
' n% ^, t$ ^9 m4 z+ N/ S4 \
# k9 j% A  f* s+ R3 e7 u重物对滚筒产生的力矩 T=G*D/2
6 _/ t2 L4 N3 X3 _2 f  @
3 k$ A- r: B3 H) M6 \3 W6 G# m由于P=T*n/9550% ?8 @! ?2 z" b
* I4 H6 n9 ?1 Q
根据以上三式得
( j4 K# x5 _) I$ J# j4 s2 [, R/ l2 I) a' ]4 P0 ]
P=(G*D/2)*[60*v/ (∏*D )]/9550
3 f$ t2 a1 f, s$ e9 q9 n2 b/ N+ S* C6 L" W$ z- a
即 P=G*V*60/(2∏*9550)      (单位:KW)$ ], ^0 E# B- T4 U
% x6 V) ]8 w1 k* e; R5 U! W! r
(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。# R4 O3 _3 e) Z+ R" y4 ~/ ]

% v/ ?5 B: \4 V1 r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!)
( r) @. ^! X* Q6 U% ~: n# i. y! |/ @0 ~9 ~0 y: `0 H
在此计算的功率为滚筒轴的输入功率
2 [( {: F- l6 E  F! [7 @
1 t/ p1 L6 H6 w% o7 g! R5 }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)2 U: j; p' E5 q, n1 p

0 r3 J) m2 Q) {0 n6 a减速器到电机的效率 0.9,
' L9 V" N7 V# Z- H  {  I. l' d3 b2 q1 u. o( X" j
由此计算出电机的功率 P额= P/(0.9*0.85*0.9)  + T* E. J# J2 w3 ~& @$ g- r3 ?
, x; a! j* K& S' g
再根据计算结果,适当放大一号,如2.3 ,则取3.0
3 b: g$ r2 Q4 e  h
, k0 s, ?0 d; g9 a  }- G. z3 O2、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,
6 K/ z8 Z* ?& f" D2 W; i9 e( _" b* S) M
' `6 l' N- j- M- c; M自行计算,配减速比,方案很多。
' [. F2 B, k: B% U8 H# M7 O1 v/ M8 P& P! Z; i
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。- l4 h% [" T. K  w6 e
# \6 s5 n2 f' @  {
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。/ p/ Z7 F: M9 O* D1 Q
1 y) o3 K' b( p2 {/ Y
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),
3 K8 P2 t) ^6 a' _" D, M* s- u' a+ T( V! c$ m- u- ~. i5 y( X
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。
" c- O# @( S# y6 J( V; m' I! G+ W1 F) o4 U6 L" O
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。9 I# W' g# p: ~+ T; @# u
8 W) f; C- y# x/ L
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。( M" H1 |9 ^6 S# v5 @" t+ f* u7 W
# M7 T1 l2 x: w, t% |6 @" V
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
. B; |4 S- \/ i8 h! r/ i" p6 W能测量出转速和扭矩
1 x/ a! {' m9 z4 N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
; @# G, `6 p0 T/ B/ E' C) F, {# q5 h. k( h* ^: s
2# xiaoqh119 ) H( a: h' O" K' F) M, z& I
" x1 {& m0 d2 S; V
计算很详细,谢谢。$ L& ~7 M. U  E, W

; O* U1 e0 D# M' O$ F1 [" a9 A不过这个案例是想问控制方法的,我觉得是想问一种思路7 Y1 U3 x! X/ k
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 f% w2 ^; |/ R2 m1 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 3 ]0 {9 c+ y* W

6 E/ T4 D3 P. T, [& U" x/ D3 L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 {8 g) S/ B- Y3 |2 q/ a5 I9 L3 _& Z1 v1 y
设计个多功能保护器,超过一定载荷电机断电停止就行了" F6 I3 _# a7 n+ [' J* [
首先设定这个“多功能保护器”为1KN6 _$ Z8 j3 ~* W7 ^) \5 ^3 R
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。  m  |8 a  ~! g$ A1 ^/ c" C- u
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
: N0 o! {& d* ?) C" X9 s; L* f5 B0 ~" `' 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?7 s/ u: O3 v; m
------------------------------------------, K2 q. p6 D7 c+ ]
链传动的平均转速可能保持在一定范围内的恒定
  m, o' W  x9 L4 g. Q/ h8 D: L但是瞬间转速是个可变值
8 ]6 f* V$ U& Y  V' i特别是载物的时候从0到某个数值) C: _# f# R3 d" {6 k
这个过程最容易造成失效或断裂。
2 [* y* U0 V7 {- P5 ~& o----------------------------------------% K# A: e- g3 ?2 c% F2 c
关于电机的相应问题
0 H! C  e( U% j9 a你的这个转速不会很高
9 A# _) D5 C& E$ B6 U2 V3 d1 x) a响应没有问题7 L4 \9 S2 R& R7 g& ^/ Y0 I
------------------
9 v( k0 E4 v3 ]% V& J  V你自己都没有个数1 K5 C+ o# ~! F2 `
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。
; Z% n9 S" a# [, q5 K5 o2 q% d0 b9 I; u3 D) h2 n
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?
! l- M+ P3 G8 z  _; G# E6 p3 M1 b2 r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?3 r! t: H! ]4 M! P. m9 s5 ?

+ h* f6 Q4 D" p所以,如果非要这样来做的话
; _9 V7 P# p) p& {0 @2 C; l. S% L, w首先,需要一个非常精密的电机,能精确控制到1/N圈,
" O8 e$ i% \9 D- Z% W5 k0 \, F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。; V9 i8 X# O- U5 }; z
9 b/ h0 x1 p* {) j0 t6 |5 k5 c
所以,我认为,还需要额外的装置来保证这个可靠的拉力。2 q1 ~+ h. i* x* l/ q

+ G! _2 }5 ~+ T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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