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11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 6 S; E/ |0 {& c

; n5 Y: ^  R& u" j( F0 \0 y案例:) l4 H; x. K; [
     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-_-!)?
, Q* X; ~# f; _5 I8 I; l     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
& s7 X# J6 q. G一起讨论讨论,我最后把大家的高见总结出来。谢谢  T% O5 a5 e; v5 d9 _  b

0 W0 v- Z: p1 `/ t0 T: t  a- z注:力矩电机介绍
8 h) w* I0 Y5 S- z6 q4 x百度百科http://baike.baidu.com/view/1379974.html?wtp=tt
) w' ^7 z2 E" ^/ R5 U' v* M1 {/ R; z; v$ F) Q8 s5 Z" F" 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1 n8 f  f8 T* e; G2 \& I/ K
速度0.3m/s 不要再考虑强度问题了,那不是关键, t! Y8 \9 J( H& F8 ]
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 3 W- a1 J7 Q; K( E# ?8 j
" K+ r/ {. ]8 `
* e& n+ z, i5 \0 {" e+ P$ r$ K
LZ关于重物的提升速度也没说,无法设计啊,5 W* J9 m; }+ \$ H( x$ `
; @/ I. u  E: @; ?/ t2 |
那么假设重物提升速度为v,G为重物所产生的重力(N)6 J, S" R6 T. O; `4 V
2 U: v# E! M9 G
滚筒直径为D,转速为n,减速机链轮为Z1,滚筒链轮为Z2,2 o0 y3 O, W( J9 I3 O# y3 A( K+ ~) ^
  ^4 W  z% M: E4 u
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):
+ {5 L% Y* G4 D$ `3 v- T9 y& j% O/ }0 n( Y1 e+ w
1、先求得电机所需功率----------P额
2 l4 F( T5 V0 W+ h1 U
1 }  L. S% \; p- R/ d/ mv=n*∏*D  → n=v/ (∏*D )   ;
( O2 F% a8 l7 {; g; h% G% l; o# p# K, Z/ T+ R
注:由于v单位为 m/s, n单位为 RPM(即 转每分钟): U1 N4 V5 I# ~6 _3 W

: n: D! W  R. _6 z  F所以,该式经单位换算后应为 n=60*v/ (∏*D ) 3 g" B# U; v! b/ T3 H  g  O. g
! [6 Y; L% P0 i/ _+ ]( L5 n8 S" ~
重物对滚筒产生的力矩 T=G*D/2; [2 i; \7 r( V+ u

/ b3 a' K( ^( b/ O由于P=T*n/9550' j2 ^+ A2 s: f1 h( O$ @

' _+ Y' @5 }$ R" x' y根据以上三式得
0 n/ D1 G! ~, V. y3 r; {
% g# E! x! T2 J$ eP=(G*D/2)*[60*v/ (∏*D )]/95507 I, R, P7 `' Y* T1 w& y& h4 i
% P7 M/ C) G) \  A& A9 K
即 P=G*V*60/(2∏*9550)      (单位:KW)8 F3 ^2 P- ]* v, X4 P( a0 Q' O
5 m: [; x1 a  j6 w
(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。
5 y+ k4 b3 @9 a7 l: E% E) c
% X3 z  X, D% n  w% M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!)* M8 _6 i0 E! r% O

/ z, _% F6 l2 x' Y在此计算的功率为滚筒轴的输入功率
: x$ O4 {4 b, f# S9 [' O3 F' f! ?3 B8 _/ t/ [- x. ^
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)
+ \) q( v( z$ y$ C! b# N
, J8 }% o% q# l$ H减速器到电机的效率 0.9,2 {4 `  J# Q5 Z+ _; q& T
3 Y% O" C0 N$ {/ G# ?  v
由此计算出电机的功率 P额= P/(0.9*0.85*0.9)  
6 z) m6 x5 s8 D6 P8 E/ p  P4 D
9 `5 L4 M) G2 W6 W- U再根据计算结果,适当放大一号,如2.3 ,则取3.0
: P; ^- a; x5 L7 j: d7 i# U8 p
4 s% e5 L3 a- Y$ {" j, 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,
+ }4 \( j; Z- r. Z: E
. M  h) _1 j% _& R/ d0 [0 A/ x* W自行计算,配减速比,方案很多。
# j" R6 D4 ~& y: N' v3 d) |: W4 F) b
% |) M$ c; X( I' j3、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。) R$ Z4 k9 D9 b% v0 i  H

/ L, Q2 l# W5 V$ S& V% S$ F  r( |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。3 K0 `) v- `6 e' [5 g6 }; E' N

  F( \0 D: d% b& ^* R/ x4、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),
' {8 r& J7 `8 j2 A  o- X3 Q$ F1 {, d0 ^' b& f
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。$ s% u4 u; X2 }4 ]# w, N0 B
/ k0 H; P5 \" p4 _+ ]+ X  g
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。( B5 s8 [4 L+ L$ \( h0 @
. S- L8 j" x8 k" R- V. N6 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。* B( V  @0 m. I5 y  _) h. N! ?

" `. x* D+ @; Z5 F8 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1 Y& j2 q& Q7 W3 r* o, V2 i4 ]' J
能测量出转速和扭矩
5 X  P4 V8 l! g/ \5 Y+ k& 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 " \- \! ~" A9 `
$ f( V( O1 _3 {" }- w
2# xiaoqh119 7 f: B  H  v# M& |) r( C. l

( a3 O5 f  U6 ^& k* c" O% b& C计算很详细,谢谢。/ U& Z$ F1 W3 l* e
/ f& }- t  b/ P, n6 Y8 k# S# M; S
不过这个案例是想问控制方法的,我觉得是想问一种思路
3 z- Q. z* B+ m% j# |# ~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
% p& Q8 P& b- G' a: b( \7 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 ! H) l, m) d/ ^  u
# T, l* S0 I( D4 d6 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
( U1 m" F/ z6 Y7 p. T) P6 z) C设计个多功能保护器,超过一定载荷电机断电停止就行了# ^" t  y2 B# T: Y
首先设定这个“多功能保护器”为1KN( J; H' H! i% @5 f4 J! n
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。  \/ T3 Z7 C1 Q) Y- P5 |  R4 M
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
* c& g1 ^6 g8 `. o2 Z4 ^
$ z5 h$ ^9 `+ _, L0 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?
4 q" v- s( G- f0 n6 W------------------------------------------
( m5 }: g2 Y* Q链传动的平均转速可能保持在一定范围内的恒定
3 `6 z3 L2 d2 Y但是瞬间转速是个可变值3 x7 i; F5 k6 I
特别是载物的时候从0到某个数值2 \* g% p) ^9 B
这个过程最容易造成失效或断裂。  w  {. I- j1 W
----------------------------------------/ X/ P! o- \# y# e" q* \# W- v
关于电机的相应问题
+ d( I4 j! \' r1 c/ [7 |' A你的这个转速不会很高
9 x* R% u1 G( W" v响应没有问题
% P% ~' l$ D( C1 Q( d4 `. e------------------. N6 n# H5 Q0 W3 }6 o4 Z
你自己都没有个数
$ p" }( m$ J7 Y+ _( k9 X! d/ I8 y. ~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。) h' l! ?# `+ I

# Y' M8 G* V3 z  m8 X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?  K7 m# k+ 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 S2 t" L, y$ j
) I+ r; I3 f5 r2 I$ X' x6 h
所以,如果非要这样来做的话# {* C# G9 m5 D4 R2 B
首先,需要一个非常精密的电机,能精确控制到1/N圈,
/ ^0 f; ^+ L; f1 O. f* l% q2 c. @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。9 A( L" j! `6 H
. E+ V; E& {: s8 L* [) k  O
所以,我认为,还需要额外的装置来保证这个可靠的拉力。! Q3 g( y8 q$ T1 y" q0 q4 p8 F

& h: w% u$ m) y9 p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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