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7天前
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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 2 R$ f4 Z+ f( n7 K( ?+ _

9 b  u0 z. P8 ^. |& m0 y案例:
; x" ]0 f' G3 T1 h     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-_-!)?
: r5 M; G$ e6 V     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
6 l7 J8 U* M) O一起讨论讨论,我最后把大家的高见总结出来。谢谢
. a1 u+ o' B- A+ L/ t$ Y& i# z' |% d  t$ o8 q1 \6 Z" u% ]% t: {9 w$ o
注:力矩电机介绍
" j. A/ L7 D% b3 H' A+ l# A百度百科http://baike.baidu.com/view/1379974.html?wtp=tt( ~1 j3 u4 i0 o4 z# u" g7 c& D, P

' J( n( H+ F; w1 e2 H4 g" u/ Z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
- z2 ^' y; S7 |  M) Q$ s+ J速度0.3m/s 不要再考虑强度问题了,那不是关键
/ x+ P# B* L! s: O3 d# z( A5 p3 T! q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 ) I& Q- G: z. K2 D7 Q* v

, [0 P- \5 Y9 e8 x) ?: P. i0 X' L1 x$ B2 b
LZ关于重物的提升速度也没说,无法设计啊,  C: W& r. U+ {$ k3 o/ R: z2 |$ A

& ?$ ^! P& O: A, U0 d3 _那么假设重物提升速度为v,G为重物所产生的重力(N)
$ g* M  k! {- z/ |2 u1 f5 ~9 O/ T7 B! Z* v
滚筒直径为D,转速为n,减速机链轮为Z1,滚筒链轮为Z2,0 g$ [9 n3 t3 U2 V1 N

5 B! z3 ^6 p; z$ Y$ B) F/ }9 C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):
0 U" V+ K% {+ ^+ y5 ]( X
& t2 r2 r$ S% j% ?& A+ V# j7 s1、先求得电机所需功率----------P额
5 n4 s  U; M- L( ?4 Z% n- s/ B4 H3 Y) }* B- @
v=n*∏*D  → n=v/ (∏*D )   ;- t" i1 p! Z9 B+ X3 T- }3 X
1 x' s( s4 \6 @/ f7 V2 C" @
注:由于v单位为 m/s, n单位为 RPM(即 转每分钟): w7 d5 h& `3 X, [2 f& \
( K9 L% ]5 d! O8 ^  N% m
所以,该式经单位换算后应为 n=60*v/ (∏*D )
2 u( F* `0 M# c$ H0 p
) u8 g4 Y5 \2 |! I, K2 x重物对滚筒产生的力矩 T=G*D/2
8 D! F* s6 b$ Q2 S  J( W- i: k+ ^# O% a8 i! A( \
由于P=T*n/9550
% ]. V: V0 R  \4 b  \& l
  {' J; \% x: V" X, |根据以上三式得
6 t9 I  A2 ?7 Z+ m/ R
% l9 f& ]2 K. X. q9 c4 PP=(G*D/2)*[60*v/ (∏*D )]/9550. x* @5 e2 M  T: |  b
4 D; ], \) |$ A* q& a7 [
即 P=G*V*60/(2∏*9550)      (单位:KW)
1 A; E2 w; Z4 Y9 ?0 z
8 \" H/ l- p* k% i8 J7 A; ?(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 q- _  e) C. U2 f4 C* q- L3 ~

& n7 V2 n8 w. v3 N  U( v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!)& X. l0 a- Q( \- p$ ~2 Y' o

! T, J0 q: d- g( B在此计算的功率为滚筒轴的输入功率
9 ^7 Z0 S. u1 m( p) \  X. o
9 s( K, d! O; m& C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)
" c/ b/ w8 u3 P: ]0 \
( k) R- J+ U6 S! n减速器到电机的效率 0.9,
0 q4 R' e  ]: w$ Q7 K
& |. l5 u$ _) a6 K由此计算出电机的功率 P额= P/(0.9*0.85*0.9)  
3 F0 c2 N% s( G9 {" L: O6 M7 m+ W2 J* B& q9 P1 R* A
再根据计算结果,适当放大一号,如2.3 ,则取3.0
$ X) k1 R1 \2 {+ v
( R* b4 Z% n- e" ?* e9 [9 P$ H2、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,& ]3 l% Q: H# E  U; |- y1 `% n

' ?5 g3 h6 v0 g% e* P' G5 s自行计算,配减速比,方案很多。# G6 P$ s4 Q& L$ j8 k  o

$ t, u$ j& g! q2 D3、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。
: I' a, [  u) B3 s5 Z( p3 @
) b* `# q& u; n; B7 r+ 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。
. V+ `1 P& r) q4 f  s! {) v$ `& ]4 j  H. r  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),
; m# q/ L. g! k; `! h% J& v% a7 P8 b6 E' d; d. C) M# A
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 I0 F* p/ s, q- g: M2 s: y; i6 K: w$ E* D! F
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。
$ X- x  x9 K$ f" C, M0 J7 n/ s2 B' l3 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。
% x$ H- j! _- _9 d9 Y$ @, \* t
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
' H% u) R/ ~2 i1 P" p' ]! J能测量出转速和扭矩
1 E- R: {+ ]4 G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
1 t- O3 U- o- w6 R. e
, f: S- Z+ y2 ?' c2# xiaoqh119   W: q7 _7 g( ~4 [8 @1 N9 j. y
4 H7 Z1 _- O6 v7 J/ `
计算很详细,谢谢。4 A; ^6 y" {: `9 h

% `) j+ X+ E* ?4 d' ]; |  V6 ^不过这个案例是想问控制方法的,我觉得是想问一种思路
" Z# c- [% x" ?, G+ T" y: ~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$ H4 L' H  O5 T+ p0 s$ s
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 S  F) ?( _( z& T0 [8 j

7 t( M  G& i4 k- x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 . x  _  x) M2 X+ N) }
设计个多功能保护器,超过一定载荷电机断电停止就行了
5 }) A5 J. D& R5 M首先设定这个“多功能保护器”为1KN' m2 x; v6 x  @' 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。
; P4 x0 A+ t8 U2 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
0 B, D0 ]( K: ^' S6 f8 S, y9 p% _
" v/ |  u/ |0 D' H! F3 [% 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?
% I9 ?% u+ m7 s------------------------------------------
, ~' G- G/ R: g# X8 u6 q5 H链传动的平均转速可能保持在一定范围内的恒定
: |* w) z/ T! h' G% ~9 [/ n0 g但是瞬间转速是个可变值" `. J7 Q) B- n' ~, h9 ~5 q1 L
特别是载物的时候从0到某个数值2 U! l- Y0 I- X- h: D9 l. K+ F& S
这个过程最容易造成失效或断裂。
/ E, R; k: P8 n% r) P----------------------------------------
3 i" g! G- q5 D6 S关于电机的相应问题
5 Z# ^, L6 e: j- p' v- R$ F6 T) `: u你的这个转速不会很高& i* N/ z2 I0 n# l+ C5 V; l
响应没有问题
' `# n/ g9 r5 o------------------1 n* M; C4 N3 c6 x9 n& a9 Q0 ~- V
你自己都没有个数: ^8 F' m5 Z  n; H) 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。
( X+ s+ N8 H, [7 ~0 ~2 ?) H4 }, ?
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?% x5 ?# h9 t: ]: ^% }) K& K3 ?  M% N) b% ~
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?0 Z# ]! @+ v. Q4 o! J- A

( a2 R: _1 d6 N1 a- e1 M所以,如果非要这样来做的话
/ O" v1 r8 ^) z/ c首先,需要一个非常精密的电机,能精确控制到1/N圈,
9 t+ H( C0 |3 Q( X( A" U# 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。
% J$ p+ L! \: Z1 d5 I. e
9 q* D' V! H3 w+ ?; S' F所以,我认为,还需要额外的装置来保证这个可靠的拉力。3 |6 c% {) \0 L
. _8 z# j  {# 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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