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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
) O% U5 o! z2 G3 `+ P; P9 v1 i; g8 P" w, Q7 ^! R9 z
案例:
  b4 U0 J' i# R, 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-_-!)?
! e6 A  l% ~1 r- e) g     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
' O7 O2 O, z1 L- d一起讨论讨论,我最后把大家的高见总结出来。谢谢
) ^7 b# I! Q& e" @8 h9 G% U& f% q( J5 J! \* l6 }# g; p9 h
注:力矩电机介绍
8 x3 X9 A7 B; R& C' j百度百科http://baike.baidu.com/view/1379974.html?wtp=tt; k5 [! @# e9 b" }$ w
" e6 F; B1 E" l  h) s) N6 S
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7 ~( l4 @1 p9 u+ h/ R! C$ K( S
速度0.3m/s 不要再考虑强度问题了,那不是关键
9 s4 A" d% [! U: i  O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 s& k. I* A1 M8 S, V
+ t) l/ Z, G/ ^1 x- c! E

! i) `) H1 e- i. K9 YLZ关于重物的提升速度也没说,无法设计啊,
& i6 [3 X: M2 g9 y% C# ^3 \4 k- h; i
那么假设重物提升速度为v,G为重物所产生的重力(N)5 W8 L, O/ M+ d, l

" J) v% G; {1 L! J' c' V滚筒直径为D,转速为n,减速机链轮为Z1,滚筒链轮为Z2,+ w3 q( x5 |& s/ j, ]. [* h
% V1 p# B) Z4 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):& H$ c2 M* I0 T3 a

2 y9 {& h( G. d" S1 S" w0 m1、先求得电机所需功率----------P额
8 c7 j# x! h. z% _; h; N6 `" F% X" O
3 i; E6 z" |6 Z$ ~. U* O$ {" Dv=n*∏*D  → n=v/ (∏*D )   ;' z! X7 V9 f+ j. A+ L1 l% O

, ?" ]9 h  P$ u( r: A注:由于v单位为 m/s, n单位为 RPM(即 转每分钟)7 b9 A- B# M- y! @% n. i

' c0 x/ G" a  w) [% x所以,该式经单位换算后应为 n=60*v/ (∏*D )
2 A* z- Q9 g4 V3 K( F$ O+ M. Z( d2 y- n- w
重物对滚筒产生的力矩 T=G*D/2( a0 q& s2 N+ n+ ^) L5 Y
: g9 D6 v4 j' z& U& v- P: W9 \6 t
由于P=T*n/9550
4 ?0 C+ C, X) P7 k# W
- V3 j) j$ b3 l: I' U根据以上三式得
# j; Z8 J$ B$ ]3 \/ e# e9 g7 S# m2 w; B0 b( U: g* }
P=(G*D/2)*[60*v/ (∏*D )]/9550
; B5 k' ~, B8 P9 p  N% |
  U$ k8 P% [( c' ?* d2 j即 P=G*V*60/(2∏*9550)      (单位:KW)0 @' N( x* Y" |4 ]3 e
2 o& N. t) O5 u0 Q) p! w2 k
(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 V+ X, n% }2 q: Y& R
. i3 c- `/ [3 t! u; 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!)/ L# j( c+ _  A

6 [1 u+ Y0 G" G% }( a3 u在此计算的功率为滚筒轴的输入功率3 b! c* k6 S4 y3 X
1 t7 |! M6 J6 S  d
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)2 e# Q0 X- E) z& B0 k9 N( [7 y
0 ~7 S; l1 _, q1 [% P9 J( j
减速器到电机的效率 0.9,
: w, n5 L+ E8 o6 \) J6 H4 k- x
! X. X- Y& n) ]# S) l. r由此计算出电机的功率 P额= P/(0.9*0.85*0.9)  , x" `5 G5 U- ?' f8 m

  ~" u) g8 l" P% N3 T5 c再根据计算结果,适当放大一号,如2.3 ,则取3.0
2 B( C  W7 |7 e) h6 }4 k
2 M! F7 w9 |9 {! J  N9 T  `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,
! w' G- k5 u  A2 y, |8 f( k$ w, _! T1 W( @# v) L
自行计算,配减速比,方案很多。* f6 R1 K5 U( `; S
# P" v4 n- B, C% o) ~" K. t
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。
9 @; D3 M5 ~: d. c3 W; A% j  k, U" |" Y% m6 ?4 u
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。( C7 ^( |+ q3 [: ?

$ Y' _  \. B) A+ O0 }2 ~/ t4、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),
# L' B- G& s/ _+ H, b
2 G2 K% s0 c" R( K3 X( 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。; s0 K7 ^# d' H: f# X

1 Y" y. N& f; Y. t/ R' Q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。4 g* D& ~8 [7 p. e

* r* P* I1 d$ D4 c) 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。  m$ m6 q9 U# q4 T2 m

! U. i# j% n' J2 d, o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
& s+ A! t9 \/ d( x# T: t3 f) ]能测量出转速和扭矩7 E" y/ h* [; b+ \" n
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
! M% Q+ e$ r1 ]) D$ {
& B- h3 @, R' a# E) f  v* v) y1 J0 K2# xiaoqh119
' F) s, |6 |  d" y2 {
- {. c. P# w2 C) J3 w0 [计算很详细,谢谢。* }1 d+ p2 X, P" n$ b2 A+ O" g# T0 W
& c- V. f3 B, f
不过这个案例是想问控制方法的,我觉得是想问一种思路
" x+ W5 q* d% b9 Z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 i3 S# B  R6 B' p6 O/ m: {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 7 A% ^( s- V: J% k
: F- J& o# f  `/ q. W" b7 g. E
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   n9 z$ S; J' Y
设计个多功能保护器,超过一定载荷电机断电停止就行了
8 |( v8 ]! O5 [$ \' [* C; M) n首先设定这个“多功能保护器”为1KN* C8 X$ `, U4 ^) Z) T
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。, _7 ^: Y, N% U9 L" D
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
- a4 \* T' d. l$ U% _* t8 s. r
1 t. v+ E' w7 F# w9 p( E' y0 h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?1 o7 M9 g) [3 a# v) X
------------------------------------------
/ F  c% L" K- n8 y. H链传动的平均转速可能保持在一定范围内的恒定' y) o/ ?% o) @( M( f/ [
但是瞬间转速是个可变值% n( ?; ?3 @8 N. l/ t4 [
特别是载物的时候从0到某个数值2 l" `( G2 H" l- |2 K& D  |
这个过程最容易造成失效或断裂。
, |1 Y  d: ]; N/ r----------------------------------------% p3 _. E0 O% v$ R
关于电机的相应问题
4 W9 Q; J+ f$ A: N5 e你的这个转速不会很高) V) K1 M2 p. R( g+ |3 \8 o0 M+ q
响应没有问题
) m% C2 l  l: n' D. t2 R6 \------------------1 t2 M1 E9 o, I9 r9 z  y* \
你自己都没有个数+ s! R( X; [( w- U8 E/ R' [" ~0 i
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* X( c- n% @/ R# J; D1 f7 y+ j% Y; I6 k* n2 m/ a" C
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?2 E! @9 f" U3 D) O. V8 F! m& P+ c
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?
$ c; t9 d$ r' }# v5 W4 b8 S
+ G7 I" w" q* ^所以,如果非要这样来做的话
# |! h# F/ o8 T  T1 g* X+ K- F首先,需要一个非常精密的电机,能精确控制到1/N圈,
2 A! _  e/ ]: i9 F) y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 [, I5 g) b5 q5 C, H' R' ^+ s" i# ~+ L' }! l) H, x" Q/ X' x
所以,我认为,还需要额外的装置来保证这个可靠的拉力。
, b* E* r6 t8 m5 h8 W1 [
3 k- C5 P  j# O- e8 ]: W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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