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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 ! z4 K0 S/ v! b5 i7 g1 |3 D5 l  i9 i

! a# W% J* d3 ~4 F7 U案例:9 t$ y6 [. [- c# d1 }* [% 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-_-!)?$ F) t! l3 E: V5 u- p- h
     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' A% E  |0 y9 [" ]
一起讨论讨论,我最后把大家的高见总结出来。谢谢
8 i0 S: O) w- a: V5 z% c6 \7 R# ?0 s3 X
注:力矩电机介绍
0 _+ d* [4 V( p百度百科http://baike.baidu.com/view/1379974.html?wtp=tt! q/ [7 L9 C' t2 j1 c' k5 S

2 y6 n) n" w7 [0 l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
& L3 d1 w4 ^6 n" S  _4 o7 `3 i5 h& t速度0.3m/s 不要再考虑强度问题了,那不是关键
: p( ?( U/ ?( h) V1 H  \& ]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 ' A; {, B  ~  T: U" j

+ S, G2 o3 B( R
1 Y" h- u" F  T% fLZ关于重物的提升速度也没说,无法设计啊,
# U: I9 B8 o8 a8 A' S6 O  @
7 J  a0 i/ Q  R! A' q' k/ z那么假设重物提升速度为v,G为重物所产生的重力(N)
; \5 T* M' J8 P, z6 N! {9 O4 P" B1 O
6 K2 z& O; z+ C滚筒直径为D,转速为n,减速机链轮为Z1,滚筒链轮为Z2,
2 q; g! y( T3 z! }1 }$ i  X$ e* 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):; t8 A# z* Z2 I# P1 a4 w( w
+ I% C2 g4 L& \7 f: }: ]. b
1、先求得电机所需功率----------P额
! a9 @# y8 y1 h# D- Y( P* @' {, K1 D: f
v=n*∏*D  → n=v/ (∏*D )   ;0 p5 o0 K! U2 i0 T

; C+ P. E' R) d* e$ h注:由于v单位为 m/s, n单位为 RPM(即 转每分钟)) K: y7 O# i' @. b( N& Z

  q7 K! ^" Q' i7 W2 q& V" G所以,该式经单位换算后应为 n=60*v/ (∏*D )
* S; z1 p! p  c% i% m; k5 }! r# a9 \* ~0 f, L- b
重物对滚筒产生的力矩 T=G*D/2- }  o7 f) G, R2 U$ n" |! Q

: i8 [" n) Z: Q# M* B0 _9 W由于P=T*n/9550
  Q9 p4 s5 t5 @& H" x2 n& D: l6 I) L  A2 R
根据以上三式得; u* [7 i, W+ W& R1 `9 e( o. l
6 _7 x& Y: ]7 m' w0 A/ b( ^* V
P=(G*D/2)*[60*v/ (∏*D )]/9550: F' |( c8 Q5 i) I9 B
0 g- i0 z5 U! l/ X: l
即 P=G*V*60/(2∏*9550)      (单位:KW)
: n. p6 C) E1 |' ]+ ?9 \6 b
  G6 i" t* p6 j1 _3 R1 [(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。
* ]8 N8 r: {4 Y! _0 _" [# k+ Y9 x 2 q1 q, d, y" h: v' L* j
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!)
2 R1 @# q1 X' g: r+ r- E8 a% i2 x; i" n1 ]  G- O* N6 A! ]
在此计算的功率为滚筒轴的输入功率
1 m) b$ Q# k0 z/ x5 P3 l
2 W+ ]7 M' I$ S1 k# n6 O1 N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)
4 N$ r+ F/ j9 T" D: i& }* @/ o* K
4 K" Z9 J# R. z6 E6 C6 z9 j减速器到电机的效率 0.9,8 N) Q6 T1 E8 G

3 n9 \3 |! k- K由此计算出电机的功率 P额= P/(0.9*0.85*0.9)  
4 G. K" u. t! t
' m2 P7 `, c3 N0 k再根据计算结果,适当放大一号,如2.3 ,则取3.0+ _4 n% ^/ r. T& p9 D4 j

; w" |- y# u# O8 f! [. T2、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 r. y& o& t3 f  x, n. }/ q
9 f# L, Q) d! c: U9 _" a( c% i( C  g
自行计算,配减速比,方案很多。
& h4 _, Y3 S  G( W2 i: g8 r) s# r1 s/ I$ t- |
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。7 V6 M# k3 F$ C$ ^8 M3 C, F# Y) @- }
- ^& `7 y* A3 F* P, J+ y
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。
, C8 R* ~3 H. m; r) r6 p( k) k0 @3 N
' \4 b+ w  p5 t, |% @# |# S8 z4、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),6 I' H, X) _' o1 H& a

& L7 ^, j' x) z% r, J0 ?! 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。
' X: u6 i& k( u% d. \
' ^7 [$ _; g5 o- K4 P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。
; O  k0 x0 j; O9 o0 e# P5 I
4 K" ]$ e% @: v9 y7 C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。  W  o& h; b3 G4 n) d
5 ]3 i# R* I7 e0 ^3 m; ~+ o
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# G: q& B  x2 m8 h& O0 o7 N
能测量出转速和扭矩
, h) g2 P. g" g7 Z" y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
% n  g! K4 |1 R& e  E0 P  s
2 [+ Z0 f. }0 S! P$ L6 N2 ^7 @# W, H2# xiaoqh119 3 {2 {5 x3 A5 `+ t& x9 k: P7 O
- y- x- `5 S7 f6 F3 |
计算很详细,谢谢。% F/ ?( g4 [$ q! j% ]8 E% Z

( x' M+ R* K1 P, ]3 h8 ^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 [& g% `* Q6 t/ y) E7 ^- Y7 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% I  A; m; \4 {" U- G, i0 n
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
. I. _( @* D5 @2 I8 n0 X$ Z7 M, N; d6 E6 _
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 + K: r4 G) ]& s7 c- Y+ j
设计个多功能保护器,超过一定载荷电机断电停止就行了
! \7 S" S& n% v: H1 L" `' U首先设定这个“多功能保护器”为1KN
1 E0 Z. {8 m2 p7 z. x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。9 `' T( v9 Y- c7 Z" s4 Y, |0 i: x. t
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 : B0 S1 m6 \+ u
+ M! H3 T7 S8 N" F! c$ f7 i+ r
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?' p! H3 o5 }1 z" X7 o7 x
------------------------------------------
7 Y8 `) w$ s# T, I: ]" u& x9 k( @9 D链传动的平均转速可能保持在一定范围内的恒定0 p' b3 e& G( R
但是瞬间转速是个可变值
' P7 [1 F% Z- P" _3 X: c特别是载物的时候从0到某个数值
+ x, C; O8 B* e/ c6 A. n  f这个过程最容易造成失效或断裂。
6 K' c5 A7 R, G; O3 N/ V----------------------------------------
& J0 q! H# J' n. U关于电机的相应问题+ @8 W. V. e2 m" b+ R$ \
你的这个转速不会很高$ `' @& S6 n, q
响应没有问题
1 J% U* X' G0 B& A" c& K------------------2 r# O" o* t7 S
你自己都没有个数6 m, g  i' d* j/ B) V# Z3 |' m
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。
; p/ A  `! f! _% g/ }: H  ]  q" q" t! Q) o: X) `5 R) d8 m
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?* O4 h% q% c& }) M+ e
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?  S7 h- j6 l+ ^! K2 b' w

; l  P% k. N# D( i! p所以,如果非要这样来做的话+ v: I0 G) a' U: f- ?/ M3 ~
首先,需要一个非常精密的电机,能精确控制到1/N圈,$ a8 h4 T; [7 h" E/ L
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。( d' @$ l9 ]3 X: E3 j9 s  y

5 q: U8 A" r- S2 k2 |所以,我认为,还需要额外的装置来保证这个可靠的拉力。0 l7 f; q- J6 f- r; G

; M1 p  e0 }, `; `. J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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