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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
$ r/ Y: l. j- `* N- n1 M
6 a0 M( @% G- c. u2 P2 J/ T案例:
8 v3 ~. _" K* [     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-_-!)?
0 h8 H: ~) R/ O2 p7 c     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9 @. ~7 E9 ~) p
一起讨论讨论,我最后把大家的高见总结出来。谢谢
( m6 P/ `4 b1 T8 i8 A- t8 {1 \5 ]2 [) k: M
注:力矩电机介绍% |* N2 N+ l% o7 U  I: _
百度百科http://baike.baidu.com/view/1379974.html?wtp=tt2 C. S' t1 x7 |# C7 z' t# a

* u9 C2 `. Q& R: i/ r- j+ m) A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 y; r+ ^" N) {' K, Y/ _速度0.3m/s 不要再考虑强度问题了,那不是关键8 `! }8 R9 j' M0 k' M8 ]+ Z5 c
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 2 ^% A6 Q0 E; Z; @. H; s; [
" s- s+ G  `: {# _' _$ J( j
3 {: R* h9 O; m0 K( m. i* k, c' ^
LZ关于重物的提升速度也没说,无法设计啊,- V) h, n6 r+ }& ^* H
3 n7 \( ]" F6 c7 J: h
那么假设重物提升速度为v,G为重物所产生的重力(N)8 w/ z- o8 X3 e7 }, m# U6 W+ G& Q

) `* t! {/ s) j' ?滚筒直径为D,转速为n,减速机链轮为Z1,滚筒链轮为Z2,+ [, ~! U: \5 P% T/ j6 h4 X
  ^% X/ q" ~& {, U4 A8 F
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):
& d4 a7 c  D0 ?, e. B
% n* R3 ]2 R. K7 X& S+ Q/ r1、先求得电机所需功率----------P额
" C- w6 q; t! B) L) U% ]6 h  l1 [4 S: J" I# j
v=n*∏*D  → n=v/ (∏*D )   ;
# o. |, j4 n6 V6 L8 H" L; T5 J" C9 `* {$ D$ R8 }3 Q
注:由于v单位为 m/s, n单位为 RPM(即 转每分钟)
* Y! n/ W4 ]! \# o. t" V8 R/ n
5 w- ^; n+ K4 g/ G6 t1 ?9 `, j. L% d所以,该式经单位换算后应为 n=60*v/ (∏*D ) 4 x9 W3 E( x9 C* x( @

+ e& \9 U* ~; ?9 u重物对滚筒产生的力矩 T=G*D/28 X0 G3 P7 t+ n1 C

9 S6 B4 s8 I% w$ F由于P=T*n/95502 w" Z9 M# q2 E- }# t1 n5 [4 e7 \

) |$ @% W9 r2 G7 z6 e6 ^根据以上三式得
7 d: P5 J% g5 N1 v1 Z) T; y9 Y8 `
P=(G*D/2)*[60*v/ (∏*D )]/9550
" F( j5 S3 k8 F) w# w( X% ]2 r1 R! K  h  x; w
即 P=G*V*60/(2∏*9550)      (单位:KW)2 {4 s2 l. p# S6 h. u
( G# T' P% U8 C* o$ `8 V6 s
(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。
9 T4 y/ B1 a6 L
! J" L7 e; z1 G' a3 ?$ \5 m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!)0 I  I' I4 B  F5 Q' L9 P! u
0 h# o% z2 X' ^3 f+ _+ O  s
在此计算的功率为滚筒轴的输入功率+ r2 @: q  K( i; o& ]

. E. f+ K$ M2 T) A  p$ Q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)
: L! y) K0 ]. S& L6 o( r& ^( S; _7 z$ V8 r, I% }6 m4 f
减速器到电机的效率 0.9,
2 U* {' f  n2 D( u3 x$ h. o# p% N# l' l8 C8 K, L
由此计算出电机的功率 P额= P/(0.9*0.85*0.9)  ) a% x8 z5 _/ ?: ^/ @& p
0 s! ^( l5 F- v- _0 R* L( Z8 `! f
再根据计算结果,适当放大一号,如2.3 ,则取3.0
3 W& O7 J( [! R4 j6 B  d' U
% W3 p2 C% M1 N1 C# b. a# x, z2、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,  Q6 Q" j8 C6 o! |1 ]

0 d9 Q' J- u  K  s3 A- Q自行计算,配减速比,方案很多。
) n& Q5 Y- \* I1 }# p- l, O" q
9 \% ]% J; X& [' g$ n0 u1 z3、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。
% ]$ ~/ Q4 p- e' E
( Z9 U, s" m' s6 j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。6 U+ ~5 }  C  v

3 j5 v$ Y# v! P  M4、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),
2 b8 g" K9 ^) F9 P" |3 [# R% K% f+ A; p# S
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。4 y3 O  x" w2 V, W

& X9 W$ @* H3 p+ K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。
# J. w7 z' o9 |
4 J* v+ I5 K3 T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。3 Y4 v0 ?* Y* t% M/ L5 q

" K& `7 O" G; t; D- r: @% _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$ T7 G$ Q& C7 m- }- c  g: b4 Z# X
能测量出转速和扭矩
4 {7 |* O& p3 i% X6 U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
. H! {1 {2 Y' D9 n
' a' u5 D  Q/ u9 x. n5 O  D2# xiaoqh119
- e# t4 O  d& F  A& S7 L' {* e6 C3 u& N  `
计算很详细,谢谢。/ @2 z& u* I  M5 j6 e1 S0 I

5 O" x. ]7 C0 u4 w2 ^1 s* D不过这个案例是想问控制方法的,我觉得是想问一种思路+ K1 W6 v' o5 o, a3 N4 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 e2 g% b* f- s) L2 e5 E1 z* k
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 . h- o7 n- X5 s& [* l9 n
9 ~' u- G! k7 z; j# m( O$ |
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 ' w' L( y+ z. r1 V9 X) I" K
设计个多功能保护器,超过一定载荷电机断电停止就行了6 }0 z5 @- U$ g
首先设定这个“多功能保护器”为1KN
4 V3 k) ]- M4 p: W, j1 N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。
" K- W& g- ~: d2 \3 _) E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
6 p' v+ j& h* S+ z7 m/ s" b) m; j2 Q) {) }5 ?
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 e# H9 i2 t3 U: `0 ~" F5 R! Z+ w' W------------------------------------------; v5 e9 O" h+ a- B1 j4 n8 o% [9 e
链传动的平均转速可能保持在一定范围内的恒定
& u% W) Q+ [# A9 S. P% k* \但是瞬间转速是个可变值! S# K7 B* E+ T& {0 f2 `
特别是载物的时候从0到某个数值
3 M- r& k$ V" m3 d7 n1 p, f这个过程最容易造成失效或断裂。
5 t0 v5 B8 O$ j9 o0 R9 U: h3 E----------------------------------------& ]0 i+ G- p, i
关于电机的相应问题
& C5 b1 C: @* M/ U; S你的这个转速不会很高: w! [8 Q; B) v4 k) [
响应没有问题
+ o& ^( J3 T4 W5 o# R- N" `------------------
0 ~7 `' {, P- T0 |2 U! m你自己都没有个数
, g7 Q7 H% l3 s# Z# p$ ^$ w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。
& A. v7 Z4 i! I* F# t% r4 m& {: z. ~* Y* _
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?. F, ]$ g9 {4 {3 H
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?: J3 I6 Q5 \- n) L
; v8 s  C! A( p9 v; \" N
所以,如果非要这样来做的话
4 T/ m2 v4 B9 y& T% |首先,需要一个非常精密的电机,能精确控制到1/N圈,7 N: l) a9 P# s, a" T
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。, m1 l! l" d6 o2 f/ T# u
* z5 y# H7 Z. a3 f  {
所以,我认为,还需要额外的装置来保证这个可靠的拉力。( T  B) C& z8 z
1 i! H) F+ b; Q9 @1 e8 e
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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