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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 % |# X  Z: u% C& ^

7 P+ u6 P, d+ @0 ^案例:
( x  w1 N3 X/ F' {( t; J0 ~9 i8 R     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 p  z- |; Y) t' s
     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
, m* D7 |; S, P- x- f* {; `一起讨论讨论,我最后把大家的高见总结出来。谢谢
5 ?) D7 ~0 D  O. [3 h3 m6 ]( F" r" n: S3 y8 {
注:力矩电机介绍
$ N; s& T2 L7 i/ D' H1 A/ Y百度百科http://baike.baidu.com/view/1379974.html?wtp=tt
# N- F, P: `+ }9 W
7 l+ P: ?. A. R) D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( ~/ j) Y5 I; m$ w2 E2 ^7 w( b  U
速度0.3m/s 不要再考虑强度问题了,那不是关键
1 Z$ K& B+ D# l# P" y! r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
- ?# J. P0 ?& D! e7 a' o6 x0 Q  r% Y5 n; y" O# @4 _9 W) M) X# w

4 n$ p% h+ W6 L* s6 gLZ关于重物的提升速度也没说,无法设计啊,
! |8 J! N3 b6 V- Q: N( I
/ \6 s, S7 N# A/ q5 t那么假设重物提升速度为v,G为重物所产生的重力(N)
& g) v7 A. L$ S7 w7 F. e. p) R" M
9 b4 T6 F, a- u& ~8 m滚筒直径为D,转速为n,减速机链轮为Z1,滚筒链轮为Z2,
: b, a% I: v: |5 x& h
; m: F! s5 x6 O/ Q+ E0 I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):" C7 k( M( i% A7 @8 X$ U

& v( \5 k: l# N; N( S1、先求得电机所需功率----------P额
! Q% I3 {* S6 c, i% ~3 c3 [) t! ~. k# K3 n3 r
v=n*∏*D  → n=v/ (∏*D )   ;
0 r7 D4 g; M; m1 Z' }; A4 T1 f& Q+ \  m- Z
注:由于v单位为 m/s, n单位为 RPM(即 转每分钟)# K# i+ t7 i6 t" `& V) W

/ h, }! Y: ~" k! d  F3 e% g所以,该式经单位换算后应为 n=60*v/ (∏*D ) + Y( A& E7 c: c2 o, P5 {0 T  {

# E. P9 ]9 Q* E重物对滚筒产生的力矩 T=G*D/2$ w# c3 x8 Y3 E. I' T. D( B( Y

/ F; Q) z% m: P- K9 i; f+ K由于P=T*n/9550, B. ~1 h5 c% c, ~3 P( I3 p) ~
. P  Z! B! D  l5 \3 S; A- @) ~
根据以上三式得
- _) ?4 Z6 i" c2 @0 M6 Y$ r) Y
/ O0 y$ d" c9 T" ]P=(G*D/2)*[60*v/ (∏*D )]/9550
- ?& Z; z* F; b# G- e$ ^7 I  t6 j4 F1 l$ j( b
即 P=G*V*60/(2∏*9550)      (单位:KW). W: @6 w, |7 c* H! V1 d
! ]: T* K% M* Y" A6 P  h
(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。
+ d( N! R2 s' ^( o 1 Y, J1 M& y/ W* }+ j+ E
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!)8 n# I3 h( j" I! C6 y

; Q' X2 c4 |) l0 j在此计算的功率为滚筒轴的输入功率4 b( C; u# r2 p$ ]! M& C6 ?
0 P& E/ `9 g7 _2 z% 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)( C  @' D6 x$ ^. U

8 P1 @" @4 y9 K9 I减速器到电机的效率 0.9,
9 S- Y" p- z, P) C
% K1 d; B7 U: c3 A8 L' T& F由此计算出电机的功率 P额= P/(0.9*0.85*0.9)  , u2 ^3 r9 O  C

7 g5 f" A6 T# Y) j. |0 a再根据计算结果,适当放大一号,如2.3 ,则取3.00 ?# p& U- b0 y0 X; s

: ~2 T# n$ C' |3 S( Z8 U/ v2、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,
# V9 [4 @, F$ ?6 ~# h# m" T" G6 U1 y- D9 r& n! e
自行计算,配减速比,方案很多。3 W* C- b, r# m) y$ \& v

. U; N& v' `( d; Z- B5 d2 ?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。
6 y+ z; P2 A2 H; t" _
1 O9 v. ?8 c; b9 b6 H% p6 l0 y& ^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。: a; ^! P" o6 m/ d5 m

5 d/ V. i5 V/ h4、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 I  r. j* I' X
/ o: W, l! p8 ~) _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。! S: F$ @; b5 w
- l% B& e( b& d2 I" {3 _
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。
$ G- d4 h5 [( _, H7 w5 H/ p5 }+ G- w: E$ V# N; \# u4 S( Y# 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。
/ |; I; I" U8 y( Z' C
( s, z2 W; q! x, i/ I# I: w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7 y* V3 q8 A+ S9 y
能测量出转速和扭矩
; Y1 t! k6 S0 R; R' Y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- D8 `( S0 J) b( [! L8 F
2# xiaoqh119 , j1 e. v- r" Y5 w, @

9 X! Y) x  H3 z# V- G计算很详细,谢谢。, E8 N/ B4 z/ C6 ?( b# @
$ Z4 \& \3 W, c# S" O. p" ]
不过这个案例是想问控制方法的,我觉得是想问一种思路
5 ^0 k: \; F& o) H) k- `4 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。www.3dportal.cn1 h' a  m8 P9 z4 R" D# m2 e
( T9 w$ ?- h6 M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 ( Y& n/ X+ I* f" i4 d
+ u2 m: O9 Z! G  J
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
$ w7 W2 ]& Q8 K* A设计个多功能保护器,超过一定载荷电机断电停止就行了$ n" E$ X$ ^% A3 X
首先设定这个“多功能保护器”为1KN. ^. J, I4 @. x" V. V) g3 L. W1 N* D
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。
1 M$ P% t6 ]9 g9 n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
  W) D& ?" c8 M# j* U" ], C: Q3 O; h9 w' h7 D, q
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?
! x0 o5 X# F" x0 @" N2 D------------------------------------------
3 o, \; r. ^- E) }链传动的平均转速可能保持在一定范围内的恒定) h7 i. c; `  d+ k3 x- Z/ i
但是瞬间转速是个可变值, I2 i; g9 I+ h0 w
特别是载物的时候从0到某个数值
' Q, o# A% q; z2 W9 h这个过程最容易造成失效或断裂。; }: l7 }9 K* T5 R; x7 ~  W
----------------------------------------5 V/ h0 e* l& N: Z* r: M1 l1 H; z
关于电机的相应问题
9 J- G: ~+ Q+ f1 X7 {你的这个转速不会很高
. e6 ]! M1 J4 O响应没有问题& x$ F; k( M* m" p
------------------6 Q& e1 M! Q& \& O
你自己都没有个数
; v; D5 O8 k$ d% D6 I  a& n7 K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。, g' X  a: v2 _9 _
) @) x. e  Z5 a; z) a
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?
1 y, k9 L& m# [% y3 `" M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?
9 x3 g3 h- {5 P9 `0 R: C0 V2 R9 P3 V# q
所以,如果非要这样来做的话2 s$ {0 B3 u) k6 n; c
首先,需要一个非常精密的电机,能精确控制到1/N圈,9 T7 l8 k. E9 W, Y$ ~' o6 o  k( @6 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。3 q  j2 x9 k% Q  r
! R; J4 @; n4 U) i5 k2 H- L
所以,我认为,还需要额外的装置来保证这个可靠的拉力。
4 |& X- d9 d% M% \/ t+ Y& M
5 K/ A- b5 z+ w8 A7 P* ~' Q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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