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20小时前
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[讨论] 关于电机正确选取之——【深度探讨】

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发表于 2010-8-26 22:43:08 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国浙江嘉兴

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一直以来,有很多人(包含我自己)问电机到底该如何选取,由于工作关系,1 `7 U. _) X- h, X' x- e
. x# W& b1 |# E& ]. X7 G, v
近端时间,对减速机的选取,进行了较深层次的研究,似乎接近真理,又似乎有些混沌,不够条理( |$ F4 y  p) J- M1 J

! N" {$ m' A, E6 T% @/ D: {为了加快研究成果,提升设计水平,同时,也促进友人技术同步进展(俺还是比较不抠的,呵呵)
- z/ z3 a2 `1 a8 c# G* o' U  V0 l; {+ c& F5 [$ v' D* t
于是今天罗列出来,由于不是照抄书本公式(数据出入较大),会有点繁琐,但自己觉得心里比较有底,
8 O) ]5 x' n5 l; Z2 F: n$ }: I9 h4 _; Q* z% b' }; x# G. R
借此,供大家探讨。3 d- f4 Q+ {+ C4 U: m" E# N0 e( A1 A
! u6 |9 s3 t1 D+ R
由于不是正式论文,花少许时间简述一下,希望大家将就着看,若是有经验之士定能理解。
) @! t: \9 e: W% B& G/ F
, e* Y/ s7 Q% c$ b5 f$ g现以水平螺旋机(输送玉米,L=7m,16T/H)3 P7 s8 d7 I! l) ~; X( P) q

" q5 G0 X# B* a( r2 H0 \7 o1、叶片外径及螺距的确定,这个倒不难,依据输送量、填充系数及密度等;- w6 l2 I6 x" Y1 y4 b5 y
. i& ^. d, e) b. }6 I
先凭经验和计算,选取叶片如 Φ280 ,螺距取 220,叶片厚度 4mm,以及主轴转速N;
$ R0 E5 q% q7 L+ Y) Y0 Z
( F( l$ }, @0 f8 l3 J' k2、初步确定螺旋管,螺旋管材质一般选 Q235A 或 20 ,其 许用抗剪切应力均为 25 MPa (N/mm^2);
; \! }5 Z* x  x! b" u) w  g, ^3 R
选三款,Φ50x6 ,Φ54X6,Φ65X6,照公式计算其截面系数Wp,再将其乘 许用抗剪切应力 ,即为螺旋管的
# q& p$ e1 U6 ?# t6 ?2 ?; n+ E9 N
) p1 q3 u  j1 J7 x8 O, `& Z最大抗扭转应力; 比较后确定一款,如Φ54X6;
8 N" X7 S" b% H9 w' E7 x& A/ n! {/ T/ B# a9 X2 m& Q
3、计算螺旋管及叶片的转动惯量J;
- H0 j% q7 A+ a+ l5 N. s/ z7 r3 v3 M+ t( J
4、计算支撑螺旋管的轴承摩擦力(系数建议按较大的0.1算)造成的阻力矩T1;" j& Q1 J8 t6 t: [" W( Q
" x/ @+ F' p6 w) J/ E2 ?3 y; p- v
5、计算物料完全充满空间时,螺旋转动造成的阻力矩,依情况放大2倍(考虑有事缝隙堵涉等情况);
) A" v) Z& C3 O! |/ n% @" s9 ^; v
6、依据主轴转速(建设先选轴联式),先选一款减速机(主要依据阻力矩略大一些),提供型号,阻力矩,
. T6 \  Q' f+ ^( S. g$ Q
1 [$ O& t. H1 L& M" y- R转动惯量,主轴转速给 电机专业厂商(建议选好的厂商),要求其算出电机启动时间(至最大转速的时间)," s4 g- B" o9 P8 x$ I4 T8 U  N

. A2 {( J. N, R7 q% ~; j5 i注:电机采用直接启动,无变频软启动等;& \4 `( {$ V% \1 k2 G* c$ Z

( u4 u. ?0 e* t( ]' P  y4 \* I7、在专业厂提供的电机启动时间建议要求其附计算时,你就可以知道他们的计算公式(这个会给)。6 T2 o1 |* |: Q. |9 Z. o+ w4 c% M

) k+ K. U# X9 w; ?8 P2 F. B之所以要算启动时间就是,同样的主轴,意味着同样的转动惯量;但是,不同的电机启动时间,意味着主轴产生的- _' T! z7 n" k0 R7 {

) S& k# x2 R: s( F2 ^# U$ y, u4 B( Y惯量矩是严重不同的,T=J Δω/Δt   ,  Δt 越小,T越大;+ e6 U3 Q8 y0 R: K. {: H) g

$ k; O& H! I, B) j( k! ?" d8、依据专业电机厂提供的公式,把阻力矩和惯量矩 折算到 电机轴上 ,对比电机轴的 启动转矩 和 额定转矩;+ R" n; [3 G) {

- F- e6 \) j3 x0 U  v) `至此,负载到底需要多大扭矩,从数据里就可以看出来,到底选大了还是选小了,心里也有数了;并且,- S1 ~% f7 W8 L- h( O
  ?  F2 M$ d# C/ t7 e- u
该算法步骤是依据负载来选,相对会比较准确,比起什么Q=(W,L,367,好端端的根号及平方)更准确些。、
  D4 y% E  [* j: h
  m4 {) e$ P. d( @/ V- E你们觉的呢?
" ~* p6 Y  c% Z+ f2 R  \; \
. V- b" B' T( R8 T: r  G7 {有误的地方请批评指正,毕竟,这个算法还在不断完善中,还没有最优化。
发表于 2010-8-28 15:47:52 | 显示全部楼层 来自: 中国辽宁沈阳
不才,想问一下,你这个设备是电机直接连接输送机么?效率怎么考虑的?
 楼主| 发表于 2010-8-29 11:03:46 | 显示全部楼层 来自: 中国北京
不才,想问一下,你这个设备是电机直接连接输送机么?效率怎么考虑的?& n6 u& w( \# N2 z' y4 T
juxz 发表于 2010-8-28 15:47 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
# k# S  P- g; j

, j, U2 Q% R) R3 K7 O8 K3 [呵呵,董事好。
2 W, u& C; J1 H. g  A7 Z4 D1 Q) ^6 K+ U5 `7 K
主轴以联轴器与减速机链接,机械效率取0.95,电机使用效率取0.85~0.9) L, I" c* s9 I' ?
5 ^% h9 t% k4 S/ L3 L  Y' [! O
目前有点小突破了,不要电机专业厂计算启动时间了- Q2 ?, h4 |) ^- k( F

  @4 k  s1 |- @) W而是照他提供的正常启动时间范围选一个(0.5~2秒)
* q# Y7 f! n: M/ P6 v7 c" a5 [' A" R1 s( m& d1 c; J
简化了不少步骤,可以直接计算出由主轴转动惯量,轴承摩擦力,物料摩擦力,; W$ y3 e3 q  t
7 f0 }9 u) s, K- d2 F+ p
物料运动做功所消耗的总功率,再除以机械效率和电机使用效率,算出电机功率' I6 ^6 i+ O, F/ u
! q2 C4 v9 W5 e0 [7 t
恩,个人觉得,这样计算出来相对会比较准确
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