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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 U+ D( L. ~0 F1 Y8 T( t/ Q
6 {! _  n4 H" ^$ |+ `8 F
案例:
8 n: q( C' z0 P# ^2 d* D     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-_-!)?* d+ u: G, e$ \8 T4 C  k, d
     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# G4 f$ e. A. p7 R$ e2 g* |
一起讨论讨论,我最后把大家的高见总结出来。谢谢
6 `# C% e! q: P4 O( |! r8 y9 h* L9 Q- v8 X3 Q% @
注:力矩电机介绍
5 J" z! I2 x) n6 N3 E  p! K/ E百度百科http://baike.baidu.com/view/1379974.html?wtp=tt
' o0 o: A$ ?  E6 {" r' I
" z+ b* p7 o" y, `4 O+ H0 }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
! M" K2 L: y$ C* M/ u1 l( f4 x5 E速度0.3m/s 不要再考虑强度问题了,那不是关键
; C. P0 m% x8 l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
6 ~* C( L" P) s' N
8 ]- w3 ~3 q; `  U0 O/ p" C# W: V- y! V# z3 v, Z( I- K9 \
LZ关于重物的提升速度也没说,无法设计啊,+ {% x% ]- F% r
4 U2 l! h2 P( i9 L6 U
那么假设重物提升速度为v,G为重物所产生的重力(N)
, W9 O5 T7 l4 e+ D1 t, Q
6 a: g7 t& K( L2 G滚筒直径为D,转速为n,减速机链轮为Z1,滚筒链轮为Z2,: m% H) O- [5 B8 |" |. b) s/ M" L

5 X5 t, {3 _: [1 q0 G5 m4 o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):" B+ Y! y3 O. O

7 H% K9 g9 s' T, [1 n5 I1 P, D& J1、先求得电机所需功率----------P额/ b! P2 r; J' z, h1 F% R# D

: n. b# c- k+ x" l- {$ tv=n*∏*D  → n=v/ (∏*D )   ;
6 Y) ~2 c# z, C) m+ j6 c. ?+ I& |# Q4 Q9 i/ `
注:由于v单位为 m/s, n单位为 RPM(即 转每分钟)4 J1 L. r* s0 M8 h
3 @% l0 K% I1 S4 ~* k3 j% M, h8 u
所以,该式经单位换算后应为 n=60*v/ (∏*D ) / V# n# L' B8 Z  ?

/ j# S" x; Y% F2 S5 K- `3 P5 Z5 d重物对滚筒产生的力矩 T=G*D/28 D/ h+ I* o: Z" B5 k
& |( f3 H% r  Y' Z: @
由于P=T*n/9550
, w  p; j" T0 x) Q: N; z2 W3 `
3 z+ x1 j7 Y' t) I; O  \根据以上三式得
; b4 F0 n( [% Z0 B. t3 f! a) N
/ x2 c5 Z: U" TP=(G*D/2)*[60*v/ (∏*D )]/9550: X" g8 N5 P9 ]# c; z8 |
/ u. x1 \1 E( t+ L/ K, I! u
即 P=G*V*60/(2∏*9550)      (单位:KW)
/ e) u( p, V5 T4 @% m9 P' m. ^0 K6 M' r; g( t1 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。
  t7 @* i3 w% k0 P& H  U
1 |0 t2 u. a5 ~8 h9 P7 \9 R5 N2 k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!)
7 ~8 T5 ^; U9 k. g1 o
  D& ~5 L1 Z% p( J在此计算的功率为滚筒轴的输入功率
0 \4 d4 g: o  Q5 D, Z, l" }7 Z5 i# N8 h0 h+ V5 H
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). q; _# a  [3 w' ]8 m( c
0 Y2 C) s  a2 L, M: A( O1 V. J
减速器到电机的效率 0.9,$ m' w/ ^, Q. b4 i% ~& z" @  j* K6 I7 g
- ?' {# V3 O% i3 W
由此计算出电机的功率 P额= P/(0.9*0.85*0.9)  ! I5 U" x/ @$ s+ i4 G: W
& [. n% D3 s, ]& x: n
再根据计算结果,适当放大一号,如2.3 ,则取3.0
" O; ?6 P' e8 u' b# m3 K8 a- |: D8 s4 n9 A8 O* C2 i$ H" B# E
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,- i6 y5 j/ J* {7 r

* z" ~, H& e  a自行计算,配减速比,方案很多。
( {8 X  K7 O4 B. P3 G; k) {0 y  C: b3 k+ k
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。
0 ^- v" m9 k$ _: m$ \# q+ l3 c% t( i& E! A) e6 N
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。5 `2 |) @1 [& R9 o5 j
: U0 |2 i1 ?- Q+ k
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),
' {, Q7 `' C# @8 S5 [: X) k+ u  ]! S7 ~% D
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。+ _5 j' l$ ?: k. H
2 g, R$ F0 z' L6 z
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。( q6 F. a+ C' @2 c5 u$ O' h: X

, ?8 _5 a0 x( c( x, f  }7 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。. n" p# B3 g) B. b1 h1 _) D) E

5 a2 z8 q+ z/ A* K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
; R: u( N4 Y, l- }2 @+ c能测量出转速和扭矩6 c0 k! ~+ I- f3 _  m
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
4 o0 v, C  o# z! R+ E# |% M: w0 {, U) R: Z$ m9 D7 J
2# xiaoqh119 3 |/ _+ i+ W) |# z6 s! z1 Y9 a/ i
/ m% Z9 S  E9 H- j
计算很详细,谢谢。
! O; ~+ O1 g' u/ {* h. d8 r" h$ z6 j3 h) c9 W- \" s, O
不过这个案例是想问控制方法的,我觉得是想问一种思路
* i) S' x& Q7 _% d. 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" Q" Z3 ~* O: Z0 M3 u
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
& i/ z0 v* L) ^/ |% S4 p) d  ]+ 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?
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 # ?) [) V. Z  {
设计个多功能保护器,超过一定载荷电机断电停止就行了
: }+ _2 E0 v; X( s首先设定这个“多功能保护器”为1KN" o( N7 P3 j5 U
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。
( Y, F1 n& m. ?+ E! r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 2 Z9 e- [, O. s7 r: ~7 I. E

8 O9 L1 a7 b! s2 m( j  c1 M* 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?7 k( f2 T+ G2 ^" L; ^) E" j
------------------------------------------! [+ L8 p# S4 g
链传动的平均转速可能保持在一定范围内的恒定
$ h8 |- M% c- v- F8 U" N8 h但是瞬间转速是个可变值
& r6 T. q5 L* H' A; ]( [特别是载物的时候从0到某个数值8 n& c) a. G9 f5 i& M% J
这个过程最容易造成失效或断裂。6 f/ {9 ?2 }5 m9 c. j
----------------------------------------* t7 o; h" M, q
关于电机的相应问题; R/ Z6 L9 ^3 N; v) o9 y) Z, q
你的这个转速不会很高# X4 p3 e. k9 y& X+ I6 W8 c
响应没有问题
' g4 A4 P8 V1 f------------------
! f: d. y+ b& X2 q0 R, ]你自己都没有个数
# F% E: W( d. q* Q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。
# [& p  e# @5 r# |# W" Y. _* K9 z- Q5 D
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?
0 ~& ~2 u5 d+ k3 _! x9 l" w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 F# L- t) P, @1 |' a
0 g$ K( R1 O) w2 }. J3 G( _7 I所以,如果非要这样来做的话0 G5 p$ d* z* E6 u+ v
首先,需要一个非常精密的电机,能精确控制到1/N圈,
- l7 h$ i# d+ K1 |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。8 F. ^" Z. x- c
" b# t, S$ _" m- E) `
所以,我认为,还需要额外的装置来保证这个可靠的拉力。
: J% c' A) I; F  I6 u; Y* \, v
) \$ K, x% m) q2 O* f2 @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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