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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   D$ E. v/ _( ^, {

( V2 x0 o  b% ^2 m  g' `: X. Q案例:
5 g" A, n( w; B- 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-_-!)?
" I. }7 b# l* ^' r     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
: Z" B" F0 Q+ r/ t一起讨论讨论,我最后把大家的高见总结出来。谢谢. k- c2 Z5 {* ^

% S5 Q' A" o9 M& d& _  j注:力矩电机介绍5 h* T4 X, ~" E
百度百科http://baike.baidu.com/view/1379974.html?wtp=tt
; W& v# Q8 U6 q2 t/ Y+ \6 J* _2 C3 [% }! T, 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
4 E! O* @- N1 p# g7 ~速度0.3m/s 不要再考虑强度问题了,那不是关键
( J- U# v* y' z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 ; O% S1 a" @- ^/ _) p" [5 g

$ h# Q8 s3 o& K( M* A
( g$ u9 g" \3 T' {, \3 k9 N* aLZ关于重物的提升速度也没说,无法设计啊,( e, T: f8 o$ \

" A$ \: f6 ~( H/ A; D那么假设重物提升速度为v,G为重物所产生的重力(N). O8 H8 B& m- V+ `: ~# ^; m
0 z* l9 x1 [  Q! a
滚筒直径为D,转速为n,减速机链轮为Z1,滚筒链轮为Z2,
$ G9 w! G$ K2 K6 D+ z5 A/ E' K. O( E' M4 A( b. u6 @
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 _% |1 Z$ b2 g3 {" j  K) w! ]/ v/ {% j5 Z
1、先求得电机所需功率----------P额. N5 J4 J/ r; C2 E

1 u8 w: [# I" c- z4 K6 Cv=n*∏*D  → n=v/ (∏*D )   ;
/ y9 |: F: S! ^4 J0 u7 r$ L
. X/ R- Z' r& W! C" }注:由于v单位为 m/s, n单位为 RPM(即 转每分钟)
9 b* v  Z2 n' }) Y- m0 X! ]" w2 x
3 K6 k& I4 y  g; e. d$ u& u( W" T0 z# W- i所以,该式经单位换算后应为 n=60*v/ (∏*D ) 6 C/ n. X! }7 W) W9 d& j
5 _  W+ i* j; r* n  v7 _2 Q2 y
重物对滚筒产生的力矩 T=G*D/2
! m4 Q2 J9 V- S( Q4 r7 P% d
! z0 H/ S0 O. Y- i( _5 c由于P=T*n/95506 `) C3 B/ f' ^4 n% V

2 H: V! i6 W9 x' R# Z3 `% {2 o根据以上三式得
* u! {- ]. E8 ^# r' B% }/ ~4 K9 o/ L3 F& O* K; A
P=(G*D/2)*[60*v/ (∏*D )]/9550$ ^: E" E. }1 w, t8 |; f: n
& I) b, U7 o. O
即 P=G*V*60/(2∏*9550)      (单位:KW)5 @8 k" m0 Y; f/ h% d
+ d' {# L  m, n" H: v: 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。- N$ b; C' Z; d$ W/ F

4 s! f5 b1 A) O4 C. B( R; f( ~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 o+ a" W# r" y2 H
9 T+ R1 C: h/ S6 L8 C  @
在此计算的功率为滚筒轴的输入功率6 K4 T, V7 e/ J  e( D. K5 P* [

0 D4 I2 j" p% T) E; w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)
8 A8 i& ^, s2 X: y8 h% ^
+ z& K- V) u: ?" J减速器到电机的效率 0.9,
, q  H( }! u, O& |0 c1 \/ d9 A# F" Z6 i( m# L$ A  u$ S. N* T& ~
由此计算出电机的功率 P额= P/(0.9*0.85*0.9)  1 ~' m/ c2 ?! f

7 x# ]9 Z1 |0 t; e4 n, ~( x1 |再根据计算结果,适当放大一号,如2.3 ,则取3.07 @# C1 h  O9 H4 ?
2 b; a, H- _0 h! c8 X4 ~
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,
8 ?6 a+ d$ u9 @) }; _
1 }# d4 b  t4 m. \" |$ N2 T自行计算,配减速比,方案很多。; A& |# s3 K6 j" N- i+ ?7 l; L* v' t

% ]$ {& e7 |5 W, [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。
# r- W1 r9 z) b: E& v6 D0 Y; Z- c1 j/ N( F/ T
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, z; r- a+ f+ G$ ?1 U

, d. q0 Q/ E# 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),* x# L# |9 n( X' X
) V3 m1 r- {1 f) ^- Y* a
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。
2 W) l0 B3 Q+ a( H2 r% X
) k0 X- g' y6 @- X# j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。5 U0 f+ p9 h2 y" h6 [0 [3 i

' T' r( U. Z& h1 J6 [" [2 ~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。
, Q  E& n8 P) n- @' Q: N
) l2 ?2 g+ @0 K$ G, q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) s7 T: }/ y8 Z/ n' \5 A* \( G# Q
能测量出转速和扭矩
9 c! N: Q$ K/ g2 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
/ m0 F' J1 V% M5 H# b8 h7 |/ J/ ~% Z, I8 l
2# xiaoqh119
: d" _( N" d% a/ m- b+ i2 W1 i" n# ^" g) s& b; n
计算很详细,谢谢。
( x4 x- `% \. s* \* E* Y2 R* H1 ^
不过这个案例是想问控制方法的,我觉得是想问一种思路
' J7 y* U. w( e+ N5 U; 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/ d! O; g2 e* {, |3 V9 B& G  E
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
0 O8 M8 R, {+ U9 F+ I+ V
; e6 ~9 n6 w! I7 ?' F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
6 e4 W7 l1 J, G1 ]% w7 F设计个多功能保护器,超过一定载荷电机断电停止就行了
) j% O1 g3 |2 [. `首先设定这个“多功能保护器”为1KN
6 O0 s) h0 M- C( f, B( ]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 S- A, B6 A3 u2 d; n% f
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
' e, e2 T! Q3 N) l" h* Q& C- `% a9 n. u, T) s6 g
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?
: `! Y. v2 d* K9 i$ z/ ^------------------------------------------! D8 X: r3 `9 j1 @: D& [4 c
链传动的平均转速可能保持在一定范围内的恒定; Y+ I$ o9 C5 I8 F0 \1 C- [! T) |7 f
但是瞬间转速是个可变值
: u8 ^+ M1 J0 q( M4 V特别是载物的时候从0到某个数值9 l3 N6 x# n% D
这个过程最容易造成失效或断裂。
; _% Y0 r- c5 x6 j' i; R  W* d----------------------------------------/ I0 R8 u; s/ j: g/ E
关于电机的相应问题
2 p0 ?: ?# h- @( L1 Q你的这个转速不会很高3 A4 z2 {& E9 A
响应没有问题
. e3 E1 {7 ~6 |6 L------------------
+ e: o9 j  \: D: `你自己都没有个数' }% V$ `/ J+ x- D
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。; }4 a# N* K! F/ F  i% k- |7 r+ s
% f) R4 k+ ~+ l6 ?5 _, B4 S
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) l* P( J1 h$ V
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?
7 A# B+ d* q& l' s- ~
  o+ k2 r( N) O" N) ~3 d所以,如果非要这样来做的话
2 ~  u6 h' s) O% M首先,需要一个非常精密的电机,能精确控制到1/N圈,
3 n- u( x: O$ l, O: ^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。2 W  U8 }& _! O1 b
, L: K  {! g) h) _, @; k( A  h
所以,我认为,还需要额外的装置来保证这个可靠的拉力。8 m3 k" C( c0 Z4 H
, J! W* n5 |5 d6 @! d0 v* B) k9 G
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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