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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
) I+ o7 Z& k7 |4 ^: j7 R
2 }2 D) }! k( N) e案例:
: \7 h" V) x, Q  }$ o. _) c6 ~8 U. G     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-_-!)?
% k+ B9 z( J; a; J, x     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
1 W6 e" b; P5 e2 I一起讨论讨论,我最后把大家的高见总结出来。谢谢
, {9 ^- _- \2 |) W; D& O( ]# X9 ~0 `" J
注:力矩电机介绍* H( C8 k% Z" y7 G- W) Y1 v; S3 @
百度百科http://baike.baidu.com/view/1379974.html?wtp=tt
* \" i6 k% N: Z5 P  N6 o5 B8 _* Z
/ K( g* b* N0 b/ g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
) C: D/ e' P- I7 ^5 E6 @" \  q速度0.3m/s 不要再考虑强度问题了,那不是关键4 M: e( T9 }, B) ]- o0 U' }- B
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
: g& j2 A' C2 P8 b, ]. R1 l5 p7 O3 i* W. d2 i( w4 F$ h. a

1 }3 o0 v) D* nLZ关于重物的提升速度也没说,无法设计啊,) R+ Q4 d$ _. @% |( L

$ ], {; @) o9 G, H4 E那么假设重物提升速度为v,G为重物所产生的重力(N)
' c$ N2 ]4 N8 U! h* [  P) k/ K2 L3 N& |; u" X: B% r
滚筒直径为D,转速为n,减速机链轮为Z1,滚筒链轮为Z2,
( w) _0 K" _% g6 ?) _: e! R# d2 b8 ~
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):$ `8 N8 ^5 N0 {$ S% C4 @* S% g

; d8 n, u1 W9 `7 W3 }1、先求得电机所需功率----------P额
& ]0 y/ n. V* r5 j4 |
, K1 V, }, x: n3 h6 z& Y0 _6 ?5 G4 x9 Sv=n*∏*D  → n=v/ (∏*D )   ;
7 t2 K( V8 q0 {) s( w% W9 v; q. g0 O/ q! p1 Y  h% `6 k! ^
注:由于v单位为 m/s, n单位为 RPM(即 转每分钟)
+ L) u; q" B' \0 V/ _3 k! j5 c6 l3 I2 I
所以,该式经单位换算后应为 n=60*v/ (∏*D ) 2 I& ~: r" |2 ^/ h6 b% _  d

* z' }* l/ Z/ P' k' e) o* L重物对滚筒产生的力矩 T=G*D/2
" m" ?4 P6 P" n' u) D! X4 T
" F9 Z% R1 q+ \# |7 F由于P=T*n/9550
! g! G# @6 y3 C, v# t! q7 t
. ^9 r. r  c9 Q2 K7 V5 S" b根据以上三式得
# u. Z1 e2 k2 V' @, \* Q' }3 H0 D; t7 N' v
P=(G*D/2)*[60*v/ (∏*D )]/9550
* V/ ]8 E5 ?9 Z0 A$ x! E( {8 }* Z- I* _1 A, ~9 O1 Q$ E0 L/ \, f1 T8 z
即 P=G*V*60/(2∏*9550)      (单位:KW)$ L& H% T4 x# |2 D# x6 y1 o8 v

2 X) B- j" f2 Y; N! a$ u- f" @(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。8 Q$ p- c. ^1 M  @2 g
& I$ w, _' F! c5 x3 d1 @
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!). @3 ?4 m8 }$ \! m& E- p& e- W

; f$ l' R) H9 \在此计算的功率为滚筒轴的输入功率# X1 m5 I: v6 `$ |) e4 {# {

* G$ c9 Z% g: [9 b* l7 n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)3 i! }' V) C! Q5 J

% h8 C5 |/ G- j. u5 L5 s+ M减速器到电机的效率 0.9,
. M7 T" i# k% }4 T) F1 d. s' @3 K! \9 W  t/ m6 {( c% K
由此计算出电机的功率 P额= P/(0.9*0.85*0.9)  
9 Z1 i2 c( ~" G" C  ?! Y& d4 y" G/ [
2 ]( P9 \5 s9 _) n再根据计算结果,适当放大一号,如2.3 ,则取3.0
9 T4 Y1 N% ^! i0 p* W# r, `9 U% i) Q& _. l/ 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,: E$ x2 r0 c* Q

" P3 E( W% |# R4 w9 ~" ~( e" F自行计算,配减速比,方案很多。
2 [1 o8 O/ R. @! N! m& \( E* J5 \8 u# C' T/ n! ]" ], {
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。
4 F. B9 H9 a6 b: V2 m% R# l( `, t. Y2 P" a! }# c! 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。
" Q% T. a3 E3 R( h( ~8 p5 n2 d: J( y' f& b- d8 D  U8 r6 P
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),) T; s* A1 H: Q% M

* X9 D( ^" x9 v, R( [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。
# p" b5 F0 \" s; u. Z. Q# l
  J4 K3 A+ Q  Z" ^( R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。
; I9 c+ w: p- A! U4 }0 F" t8 F* x( `: j! a5 `# 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。
# [# m3 K& Y9 l2 N& o! `, p+ q# h( M& v- [
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4 Q3 j, G7 C$ a/ [
能测量出转速和扭矩
0 P0 G9 o- D3 b9 I4 {- e! O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
7 Q" `" w7 o* Z! _0 s# m+ h" c
& A% [- F5 n9 D- s2# xiaoqh119 9 `8 m( V4 y  X
* ^. X- Y* p8 c+ K) {6 S8 @
计算很详细,谢谢。: r/ p5 v7 |4 ]6 t

4 j8 r- b5 A' x4 e( K) E# p2 z不过这个案例是想问控制方法的,我觉得是想问一种思路
/ W  k. b" n$ i+ c4 R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
7 S3 ~. t" l- o  x, G5 U0 X& o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 $ G# X) z3 O$ R0 C! P

8 m% k; g& I+ e& m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 * d% x5 c5 e4 S% x6 u# D  c# 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
, j" W% ?5 D. G4 v首先设定这个“多功能保护器”为1KN+ |+ d" U- ?, H
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。
! o9 Q3 E) c) `3 d/ @" H; b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   U% _; Y: w8 @$ n* \

" @! w) `( Y$ w) 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?
& e) S( w) p6 p------------------------------------------. b- j* _% |! O" R
链传动的平均转速可能保持在一定范围内的恒定4 b# `, q1 i* A8 h
但是瞬间转速是个可变值
- ^3 F0 i4 A8 u. |6 P3 I特别是载物的时候从0到某个数值2 x/ x5 |9 I" y4 O( k+ S5 O" V
这个过程最容易造成失效或断裂。7 V8 u" j6 g+ Q7 D) F6 I; @) J
----------------------------------------
! U! u( W" q% E1 C7 |关于电机的相应问题0 M1 D) z8 w1 w8 E
你的这个转速不会很高
* |2 `2 t, \1 ^( d' b4 J8 ]响应没有问题* C2 @7 Z  m5 m& N/ D. A3 r& g9 k
------------------8 V7 E) o1 ?0 G- B, w" t. d
你自己都没有个数
2 ]$ y& q1 K8 `9 v3 V1 p6 V5 h0 W+ S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。) s" A5 [- ]. l8 C5 r7 @

/ g8 }) d( Y. G# g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?  q) q3 q1 D( z3 d4 [
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?" @* \8 l3 {- m6 {; t/ X* V

- ~- U. }* k& i1 q所以,如果非要这样来做的话2 u- |* b) s% \( X4 {8 P5 Q  M2 ?
首先,需要一个非常精密的电机,能精确控制到1/N圈,0 l- o5 n, G2 Q& P- p
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。
: F. f5 K: E5 K) \% N* V( O3 T- W3 u+ C  P
所以,我认为,还需要额外的装置来保证这个可靠的拉力。
; y" x* C& I  w( z! Q& h5 w
3 {/ I5 [8 a# Q' n! W. |5 h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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