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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
7 M3 J; u% F4 e0 n, U  E  j
* _; p$ X% N" X  Y案例:
2 K0 p3 z% r1 O9 D3 j( C! [     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-_-!)?1 T8 R3 Q8 B+ E( A5 D& p: S1 }
     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
- d8 N7 E( n1 g$ m6 d# o5 r一起讨论讨论,我最后把大家的高见总结出来。谢谢
* ?" g2 \/ b7 ?0 |' k* g, E; B0 t/ V% D* G* ]: F
注:力矩电机介绍9 F, |9 {, |* e) k" ?  k- W- Z
百度百科http://baike.baidu.com/view/1379974.html?wtp=tt
) I2 z$ B. `# B3 v  e1 `6 N: L; m0 y" D8 t
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3 j; O# e# _1 d" b. N' X
速度0.3m/s 不要再考虑强度问题了,那不是关键5 \2 V+ e4 p* s- T8 u' K+ F! [9 A
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 1 K+ s3 o: U" g" D- F/ E' Z+ W

/ F' Q5 [+ b. c
: Q% }& o  o  b6 D6 @LZ关于重物的提升速度也没说,无法设计啊,
& M9 H; A! g9 X5 T8 e& H' `" g% J8 y9 u8 T) K: H0 I$ s) i$ F" V
那么假设重物提升速度为v,G为重物所产生的重力(N)
* L9 W8 c2 ?" x( s/ m7 q' b5 J1 C1 `" ~+ g: p: ]7 z: c% b  ^+ z
滚筒直径为D,转速为n,减速机链轮为Z1,滚筒链轮为Z2,* d, |1 Z1 ?  L/ X( F
0 N4 `. `* q6 n  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):
5 L1 ^0 ~( Y! L3 z  M# r' ^2 d4 F9 A  T7 u' K0 g  Q  e8 @
1、先求得电机所需功率----------P额
1 z' @! s' E  _4 m- p4 |4 v! \+ A2 C. X* C% U, K
v=n*∏*D  → n=v/ (∏*D )   ;
/ F  B8 ?8 E& U% x. f3 q& n: L/ ]( a" {& P
注:由于v单位为 m/s, n单位为 RPM(即 转每分钟)3 @3 D+ F; |* s% n/ B

3 v" ]% c  L6 d7 o( J所以,该式经单位换算后应为 n=60*v/ (∏*D )
3 i* s0 v( E3 {+ r3 }0 z% b* o% o+ i' S$ R" _
重物对滚筒产生的力矩 T=G*D/2/ t$ k' ?' E' x+ n

' a7 D1 w4 U$ K1 w2 y/ n; E5 g由于P=T*n/9550
0 W8 d4 c& s% W7 A% s
) t: t$ v- z) J/ Z) I根据以上三式得9 u9 `8 [; F6 o$ a# z0 _' x
3 V$ T8 b9 u  ?& A% u, j  l
P=(G*D/2)*[60*v/ (∏*D )]/9550
& ^( M2 T2 M  D1 t, X, Z6 ^
9 R/ v/ n. |  k- A) K, R, d即 P=G*V*60/(2∏*9550)      (单位:KW)
( H3 T0 [. ~  ]/ M5 Y
6 d& [- l  k2 k% v  l6 o(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。
) Y; v# y1 A! V# V; f
5 }- C; u, x6 P1 G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!)# Q; p' W+ W, @

" l2 @4 M# o. N, i在此计算的功率为滚筒轴的输入功率! T/ c! u9 y& _
- Q' v* D# Q% O1 [
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)
$ Q0 n! Y; K4 L# c' j1 [. g9 C& `. D" ?9 f. u  c
减速器到电机的效率 0.9,3 r3 w0 x. `7 S/ T

1 e: K& b- |5 B2 I$ K由此计算出电机的功率 P额= P/(0.9*0.85*0.9)  
' H+ N( d2 y0 F6 w
, b7 \4 Z6 s+ s4 q$ ?# M( _3 S6 {! H9 ^再根据计算结果,适当放大一号,如2.3 ,则取3.0
) ^  t& C6 V9 [4 {. G  r+ I) S8 G/ T$ X. Y2 a; Y" N+ W
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,( D0 S2 B& R/ b' C9 N2 t
4 A. J8 U, ]$ u
自行计算,配减速比,方案很多。6 y4 l7 P, f1 H
7 S- V. H+ u% H+ Q2 T) S- R
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。2 s( K$ W. y+ e6 m  c' p( E
/ C; I" \- |; V% v6 J; c
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。! ^+ ~2 ^' ^2 _* `% Z

3 b& @8 v* i" p% W! K5 N3 n& h7 A4、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),
# q( _7 Y1 X. _! C
$ q3 q' J- T: q$ y" ~7 u) J! R4 ?4 ]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。8 _" F$ x# r: U! j
/ P+ T. a* G0 q  H0 m0 ]
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。* Q/ l* n& s6 @& ~/ J
" J9 r0 L( u& {6 `1 _
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。
) x; ^! {  J9 p) w' z+ N1 z  B  M* {' q9 W% D
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
% z, C) V# i1 w. o7 X; Y( |4 D# |能测量出转速和扭矩
  `  Z: T4 J0 Q7 i; C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
; i' _  n. `% ?% P/ [, Z/ p& b1 F3 d
2# xiaoqh119
% ]* P# t$ w$ w& [4 S* H
( e6 M+ V' ~6 E# R& X2 b7 [# [计算很详细,谢谢。& g9 l1 x5 j& w' G) ~6 \
! n7 s& c; `% T" n9 B0 L
不过这个案例是想问控制方法的,我觉得是想问一种思路
* G' H! K2 _; ]' T  X) O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
+ @2 B8 @* _1 Y  w0 p3 N/ B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 - e$ V& p4 I+ E" V, }# @
1 v- `% x; E* x
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
2 r8 S4 t! B) m/ w设计个多功能保护器,超过一定载荷电机断电停止就行了
- M% t! g. g: C% c( n首先设定这个“多功能保护器”为1KN: Z4 B" a5 H/ @6 ~, I: H3 ~1 o) 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。
9 R( @/ H, Y+ o) z; \3 y8 ~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
$ Y1 y% Q5 R7 ]6 L: {; \: s" i3 }4 M; G- V
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 P1 o" l' U' M
------------------------------------------1 N/ K9 E& j5 O& m( e2 {  {
链传动的平均转速可能保持在一定范围内的恒定/ w+ o: P' ]0 {, `3 F8 w
但是瞬间转速是个可变值! ]& A: j6 ?/ Q; `/ h7 K
特别是载物的时候从0到某个数值
- K+ _( ^+ m: D. V# |这个过程最容易造成失效或断裂。
$ v6 \7 b) ~% `0 t% p8 e$ z----------------------------------------
7 h6 ~2 F$ ]) u% R关于电机的相应问题
7 \/ ~' s2 c/ M. ^5 V/ |( L% M你的这个转速不会很高9 s/ w) w+ c! s  U0 r
响应没有问题% f4 u+ o, ~: d, G" ^7 k9 x
------------------
$ a# r3 ?* v  v0 Z. W你自己都没有个数4 q; o& h4 ?5 L/ |! Y. z
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。
; q' w  {* `! O+ w: C4 B* n' a! I) q1 r
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?; e) x" g! k$ t- i( d5 ?
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?
" p( ?& S# W9 ?4 ?
  @1 H5 Y) |- M$ w  E& V8 ^所以,如果非要这样来做的话+ \8 `8 [( _) R. \5 Q9 |; {
首先,需要一个非常精密的电机,能精确控制到1/N圈,
- m( T* u( h: w1 P0 P% C4 S$ h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。1 @% D$ E& D" h; Z; C8 J7 Y

) F7 v# z) d  i* |4 G所以,我认为,还需要额外的装置来保证这个可靠的拉力。
  q7 s2 c+ S6 P8 Z9 p& f6 e& ?& K
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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