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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 : X: r' f" S( `+ H/ P
- v9 A  U! L" t+ v& _+ {' g
案例:
% [$ d4 E& @: c  q# [) 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-_-!)?
; r9 d, N; A. {6 o     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, p9 d2 H( g8 W1 L. r8 }
一起讨论讨论,我最后把大家的高见总结出来。谢谢) v/ Q! w+ c  S5 Z
. u4 G7 A+ z3 a) S5 m" z: N! E
注:力矩电机介绍
  ~2 i% \/ f  W9 y: d百度百科http://baike.baidu.com/view/1379974.html?wtp=tt& z- \' V" `5 @. D0 F& Y

4 g9 S/ C1 x* i( K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 h4 N6 t! Q  K- t8 L0 a0 j) S速度0.3m/s 不要再考虑强度问题了,那不是关键: w2 N/ h' p. e2 M
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 , q5 }+ S$ v- `  {
9 m& q' a$ K3 b/ K: h

+ S; M6 a. Y5 x5 iLZ关于重物的提升速度也没说,无法设计啊,  `: s2 m% Y/ r) |& q: t: v

8 D/ f" R4 w3 l! z7 P$ i那么假设重物提升速度为v,G为重物所产生的重力(N)
& P$ T3 w: q0 h" c6 }$ s. A6 R. v9 u4 {
滚筒直径为D,转速为n,减速机链轮为Z1,滚筒链轮为Z2,$ M& ~; ^5 b( I/ {. `
: Z" N8 I/ m' T% z  I2 A, f9 g
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):
* t" K& [  x" D$ \8 i& [: q) T/ J
. O# G' a* F) b5 K1 q1、先求得电机所需功率----------P额: N0 y! S% a3 d+ H
0 l- P9 M) ]9 N8 ~; ^' U
v=n*∏*D  → n=v/ (∏*D )   ;& u$ U7 Z% Q7 I6 d/ V

; C. A( x! m+ ^( r注:由于v单位为 m/s, n单位为 RPM(即 转每分钟), e/ o. u: e& a) m5 S- d6 V2 t: M( P
: c4 o* u% b# x$ ?" E! I
所以,该式经单位换算后应为 n=60*v/ (∏*D )
3 I, D/ P7 j1 e6 R0 _
/ ]3 e8 g; m1 a6 O# ~8 P重物对滚筒产生的力矩 T=G*D/2
6 }* v& H# |8 ?$ K7 U5 ^" ]- B
- L5 }% u9 D! d# [# u7 z由于P=T*n/9550& V. h4 k2 y% j
, b) x8 g5 T( d' g, {
根据以上三式得4 @9 I2 I) j9 h0 j4 x
2 E9 v0 H/ X7 C+ K
P=(G*D/2)*[60*v/ (∏*D )]/9550
, w$ K1 f3 L" E; C' V% V  D/ d! T
* c8 @2 g  n) ^$ |即 P=G*V*60/(2∏*9550)      (单位:KW)) [, Z5 a0 V2 z- V. Z0 N# t
# \3 L4 F: d0 W' }# q5 y
(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。
7 y; l2 K) m& K  N* L, b2 F 1 T' i6 d) \* K
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!); m" I* ~1 F, m/ X5 M' b6 {) M3 t

% W. [$ w4 e' Y2 }, x在此计算的功率为滚筒轴的输入功率& S! i# J: ~) o# e  s# C: K; A  c
4 n$ T' i) b! U8 J8 f$ x, A, X, {% X1 O
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)
# W+ o- \9 E8 E) P% ~  N( y, S( h( Q5 }
减速器到电机的效率 0.9,
2 D# z) L: \0 a: ^0 h% B; X- x9 q# r
! P& R$ @$ W! G. v1 H& u8 @由此计算出电机的功率 P额= P/(0.9*0.85*0.9)  
- ]2 N* e- K! U8 l
; c! S+ {7 y7 L# J9 p% I再根据计算结果,适当放大一号,如2.3 ,则取3.0
( v9 @# n# e3 O6 x0 {% {$ i; R4 G4 D5 Z, D  ~' M4 ^: P5 p0 K5 x0 H
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,  R) r3 e' u7 E1 \8 x; s5 L

1 U) c! L! W% {' {- O* v自行计算,配减速比,方案很多。, X: Z6 P8 S2 U8 N$ K" c
4 ~9 J  Q4 {; \) I, f
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 h! M# U  ~: d
, w- [, I4 Z, q- d
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。% R) h; N4 H+ x: k  B
% G% P2 U1 P, k: ~' P- r
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),
' l" W4 K. A: ]
$ W  j$ ]5 i( ^4 R7 B; B3 X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。
) g3 ~! m) D2 E  d1 ~+ H
2 N; d( @8 L& t* |( H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。3 P/ T9 C, V! l' y  ?

1 t+ d3 T+ X+ @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。
- B0 @# k2 r/ x/ C6 H6 Q4 v
' ^- q# z1 g7 J$ f, C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 l4 [4 w  Y1 @2 y# t& C2 x
能测量出转速和扭矩
; _- G; X) C0 l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 5 ^" y2 k/ c* k4 }! M
6 ~6 A) ]% e9 d- [' V+ u2 S8 j
2# xiaoqh119
5 u4 ~1 _4 v3 d  G5 A% S* u" z3 ]% c6 l$ L7 a
计算很详细,谢谢。* S! ]9 w& h5 d. X8 W
2 h3 L: }) ~3 Y. U
不过这个案例是想问控制方法的,我觉得是想问一种思路
* U, d. Z* G0 X, J$ 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。www.3dportal.cn1 h' a  m8 P9 z4 R" D# m2 e
: O+ t) \( f% ?* K+ i( J8 ^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 6 p  B7 ~* S+ j. @4 R2 I

( ?6 |- D7 n5 d- n7 _$ 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?
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
; [$ n, Z8 B1 n' o: ~6 d( 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0 ?& a" z& |* Y
首先设定这个“多功能保护器”为1KN
+ y" _8 D( F, n4 X1 J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。$ v8 `& d5 V# \: G
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
/ ]2 i# M7 r$ @# P8 X
9 a. Q& z9 Y- U3 H$ [& i4 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?7 t" {+ @; ]+ ?5 s. ]% d
------------------------------------------! C: d+ G7 p. F1 K. {3 J
链传动的平均转速可能保持在一定范围内的恒定
& i" Q3 O5 T3 p8 ^$ h但是瞬间转速是个可变值, Y% r3 R$ i% _' W+ G
特别是载物的时候从0到某个数值
# Q8 T) l' r/ C" J( O0 ^' a这个过程最容易造成失效或断裂。* T+ u% o. I5 A  V( Z* Q
----------------------------------------# w: ~8 l% F' _- C/ x' T( G
关于电机的相应问题1 S5 A4 W" v! t/ u
你的这个转速不会很高" t/ v! o, _" a& D) V5 B
响应没有问题. |8 Z- q+ _& }7 S7 D! M! o
------------------
; `/ q7 u- q+ c你自己都没有个数7 }8 Q6 o3 K7 F7 S' G
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。
7 A% L# a6 `" `& V# ^" ?9 T3 {; ]
! J( Z7 f4 P! f( P9 x2 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?) I) k0 \! F% H1 s6 Q+ ~$ X
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?
& e! t1 l% v$ z. V/ T
' ^4 q5 g/ A+ N) j! E8 W  b所以,如果非要这样来做的话
# T1 d& `( ^+ R- P$ A" x首先,需要一个非常精密的电机,能精确控制到1/N圈,/ p" ]3 j5 `# G; ~3 r7 k
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 r( l9 S8 Z4 u" }

9 f. o) X. F7 m所以,我认为,还需要额外的装置来保证这个可靠的拉力。
# l% J, s6 X/ M0 s) B+ E4 E& K' e6 O; Q, B, D
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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