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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
: H3 D. Z/ q$ j8 L1 R3 Z3 |. q
. d0 z: ]( c# |案例:
: C. l2 b0 u) b5 ?     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-_-!)?/ b. a3 Q1 ?% y) [/ m$ U' h' B+ ~
     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
, w6 k* R4 U( Y# @9 @3 `0 S! m( U一起讨论讨论,我最后把大家的高见总结出来。谢谢
: X( B8 @- O7 M; f, A9 Y# p. I* S. n; y) g
注:力矩电机介绍3 S4 c; w' C$ @# d* e
百度百科http://baike.baidu.com/view/1379974.html?wtp=tt4 g0 W% \3 f. k9 s, p

# b& B. o8 C$ l( O+ t3 N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
% o. q& }) s6 h. l. c/ N速度0.3m/s 不要再考虑强度问题了,那不是关键
6 S# @3 f$ e* U) y4 X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 z7 U5 T, @- k5 C$ p+ q. E- P1 t0 ~3 X- F3 d$ H$ n8 u2 Y

  \  @0 z: `7 i) bLZ关于重物的提升速度也没说,无法设计啊,
4 {4 v4 x) p* v8 z  H& D4 `! a
- l( F1 c- K: a+ ^( V# t6 Y* l那么假设重物提升速度为v,G为重物所产生的重力(N)
) ]- W  \- |, _* X5 ]- |; g% r9 [# K9 h9 y$ C0 a
滚筒直径为D,转速为n,减速机链轮为Z1,滚筒链轮为Z2,! }; f2 R/ t, I2 ^: R. [5 Y3 ]
. Y3 T6 l0 x$ J
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):. N" f. B3 q# v
0 @: y2 F: L5 k8 c) b/ y9 Q/ P
1、先求得电机所需功率----------P额7 q- x# z% u) T, V' _+ b
$ w  \% N  B" a. @: {! a
v=n*∏*D  → n=v/ (∏*D )   ;
6 x7 t, j, I: H* d$ x3 Q: S8 g2 Y! K0 a$ D# ~( }. R4 k: R- I
注:由于v单位为 m/s, n单位为 RPM(即 转每分钟)' _& [6 x! j. S, O. b! X# U
$ f+ M/ M' G$ k. R6 M6 I
所以,该式经单位换算后应为 n=60*v/ (∏*D )
" G- U5 O) l) g  m) l7 n1 R" j; g1 K# j; T2 p8 a/ y; W6 }7 r
重物对滚筒产生的力矩 T=G*D/2
$ O' W9 N$ I: a
( P3 c5 d9 p& X3 [9 |9 e由于P=T*n/9550
6 h0 P( \$ S. b: }4 o. ~% _; |" ^
; w& a$ T  U/ O! C8 U. Z# I根据以上三式得
8 F2 M/ {: w( M" f( F- ]# y4 E% v/ H, g; v2 `, z% b. V% N  c
P=(G*D/2)*[60*v/ (∏*D )]/9550! O; c% ~* v& p/ B$ P% w# p/ J' H, D

# g* R6 Q4 W" u* R+ S; d" I即 P=G*V*60/(2∏*9550)      (单位:KW)( g% ]0 h% a3 t, G5 o7 S! z6 z; F
2 f4 k1 u1 j: K7 `
(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。" u8 k8 n5 o+ Y9 R' y1 ]
" e' T; T6 T2 c, Z9 J/ E& w
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!)
# l5 m  D- G# U, l! d$ o: ?1 o; Y# P: M* R% D- z- M( N
在此计算的功率为滚筒轴的输入功率
1 @# c2 y8 h& k7 l
  N; _4 [& a. ]7 S/ |4 G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)7 ~9 N8 c' e6 i/ n4 N: t

$ `  u- N4 ~, e8 `  q减速器到电机的效率 0.9,5 @' Z( ]7 j7 t6 q- |

" ?; K% u, u+ t3 ?& M由此计算出电机的功率 P额= P/(0.9*0.85*0.9)  ( p3 Q" _9 g$ R5 b* A9 d" Q
& `' j! z; f0 `+ ]" x- r
再根据计算结果,适当放大一号,如2.3 ,则取3.0
8 |6 h+ L: j+ N8 j. M- o7 c- j- X) 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,
- `- N0 b* B1 }, K. m. _' ^3 h/ l
自行计算,配减速比,方案很多。4 d, K/ S2 M  Q/ s  T

: W1 L, G' Z" t+ e7 b) k  y' ?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。: c3 ~+ p; b! W$ j7 A* X6 ]
. C+ M& T& G) b8 Y# 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。; H  |  y- F* D; @/ {+ h$ K
2 s. ^' @9 m% Z7 D$ }! y8 V9 m
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),
4 W9 z" V  g2 t  H3 Z1 @3 b8 `' C* p
8 c: U' e! ?1 B, H6 J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。% J; j! G% p" \. f# b7 l

! z4 {. P8 x/ f; y8 M. s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。' D+ w$ x% N& z

6 X+ _7 O% ^. D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。7 `1 U! m2 Q1 [$ f7 @( ?
; i6 E1 i& N- Q* q& 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 T# o1 ^. Y) _+ \) A, |
能测量出转速和扭矩
& w1 }0 c. k$ b0 D' 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
* q$ e( y6 S! A4 n% ?! ]  {4 p3 H( ^2 O* A1 r! \
2# xiaoqh119 ) A8 H( M. h$ U
2 s* a( k& V" M0 w; k
计算很详细,谢谢。
5 }% B% k: Z8 x+ w) Z! _
8 G8 N# I  J+ q7 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, V% Y: S4 Y  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。www.3dportal.cn1 h' a  m8 P9 z4 R" D# m2 e* l4 _  T7 l- c' D2 ]6 g: K9 j4 q- d- l
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 s7 J0 U2 u" `. t: f
$ D# y7 m" ^2 c4 g9 V
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 # }& [$ q5 f$ O0 i( \
设计个多功能保护器,超过一定载荷电机断电停止就行了
+ S( o( p9 M% f4 n0 S4 W  {首先设定这个“多功能保护器”为1KN, O' q* K9 x0 G( i* E7 F
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。
  R4 M* m) t) ?0 X3 R$ u7 }% n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 $ i: {: Q; S- Q: o; o2 B

6 K" ^/ U% x# o! d. Z2 d  D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 i7 T+ B) k  Q
------------------------------------------
% E8 ?8 F3 k' J# x0 p链传动的平均转速可能保持在一定范围内的恒定. X9 l( F" e, n/ [; d
但是瞬间转速是个可变值' Z+ s0 D% n, {# h$ _* P! A* @
特别是载物的时候从0到某个数值
; t8 i: T3 J4 N1 L这个过程最容易造成失效或断裂。
2 g0 ?( N& g" w; B; V----------------------------------------
# P( [3 H6 D* g* t: W" q8 v: n关于电机的相应问题) x' K4 F' J; Q  z& a- x1 a
你的这个转速不会很高
" z0 U6 {8 ?1 \$ u. |; H" y% ~! v响应没有问题  p' Y6 l8 g, s8 w
------------------; Z& z6 S) i( W  ?
你自己都没有个数
0 N1 m. S# u' w+ _; f2 n: c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。
2 q  X  P- o: h+ _+ e
( C" ?, k4 Q; r) B. X& g- L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?
, z; z) ^* Z0 E8 S( C  e: P1 F- Y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 e1 e, m3 s+ T" r" p  D' q6 Z

# J8 ?# `7 Z) _所以,如果非要这样来做的话
& N( d& {9 j# D5 D: f" C$ D; g首先,需要一个非常精密的电机,能精确控制到1/N圈,
- z- _" u$ l+ K" T% ^5 B& Z0 J) ]- i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。
7 Q- S' _2 J1 A) e$ V
) u& b0 R  [  |% Z3 x所以,我认为,还需要额外的装置来保证这个可靠的拉力。$ m+ d# B/ X# H

" E, P1 V, r9 @' M; z& V" r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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