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1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
0 V6 g3 {- J' s) U/ i
: a! l, a6 u8 P3 b/ [案例:. j  y" S" e" y' ^4 V
     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-_-!)?
/ G( b/ r* ^$ m) _: 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
& @/ r0 G) G4 F5 _; \9 K9 w7 U一起讨论讨论,我最后把大家的高见总结出来。谢谢
2 u0 r0 A7 {9 v4 v/ ]& k/ l; a
5 z$ t$ B. _" q6 h注:力矩电机介绍
$ L* ~4 c/ m/ q9 e9 J* z+ Y& F! q0 U百度百科http://baike.baidu.com/view/1379974.html?wtp=tt! _5 L4 h& m! S6 S: [" a; E" @

3 o! L  b: B. R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8 N; s) A1 p7 y" W  w
速度0.3m/s 不要再考虑强度问题了,那不是关键
' [) T* d+ Y) A! {+ Q6 o; p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 : a6 x! O$ j0 f2 T# x; F
2 a" |; p/ E3 _) L* W& i& Y4 v
* l" j  O" k7 S4 c# g! a
LZ关于重物的提升速度也没说,无法设计啊,
/ P! W  V0 |6 O4 U! L
9 {$ b& a+ z; p" n/ P' M8 Z那么假设重物提升速度为v,G为重物所产生的重力(N)
/ Z' H9 J$ M2 R2 @
$ p5 y* q1 F1 c$ N3 p4 U8 t滚筒直径为D,转速为n,减速机链轮为Z1,滚筒链轮为Z2,' ]1 S  B2 P6 s- G* \

& [# Z3 f* B" ?* Y) Q% Q9 |8 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):
5 _+ r7 I( U$ o* B
: |( V# O2 _! Y" M1、先求得电机所需功率----------P额
0 x3 h' ^; Y3 k7 M; N( U/ w+ u& @% \0 x% m! g) f6 O5 Z
v=n*∏*D  → n=v/ (∏*D )   ;
# }" ?; k: Y: p
- b1 f6 M& A' h2 N+ ]注:由于v单位为 m/s, n单位为 RPM(即 转每分钟)
3 c" u: O. F9 |9 Q  o# E1 f
6 E( B5 T6 o- D5 v所以,该式经单位换算后应为 n=60*v/ (∏*D )
! p' q2 q+ |& E! {
4 z: R2 R5 G+ r" u1 ]  U5 _& Z重物对滚筒产生的力矩 T=G*D/2$ C, h) {/ M# u$ P# i$ M; }) @5 [8 ?: U
* O$ I. y* e9 R5 ~: o8 A( a
由于P=T*n/95503 T# i$ @1 D. e, t

5 u5 z8 p& X; z根据以上三式得
" [! V" x: ?/ K1 m4 `6 G" m: _, R
4 g" n8 ]! G& w: ~P=(G*D/2)*[60*v/ (∏*D )]/9550
* }; u/ p& k6 q: h- o3 q# _) k; D8 B  W+ M9 W, c. |
即 P=G*V*60/(2∏*9550)      (单位:KW)
9 F7 k" w7 ^9 I/ b" N
5 F3 w! M. V8 _' ^$ J(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。# L' c& q) i( I

% x% ^  }/ B+ t& F% V4 Y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!)
" z$ @1 f' r! i0 T, z' }- Y. b- C9 ^- J  f
在此计算的功率为滚筒轴的输入功率' Y$ p9 B1 x% A- b) G+ n
2 }. h2 {$ p# |: 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* t, I% d& @
3 C- d3 h* N- ]. O
减速器到电机的效率 0.9,
& [: {) X1 j8 B. c( [& z+ T0 j) V$ k2 S. y, b; D
由此计算出电机的功率 P额= P/(0.9*0.85*0.9)  
+ [: b4 m1 c3 X+ x: [3 `6 v4 R: l; u: {* E1 q" n
再根据计算结果,适当放大一号,如2.3 ,则取3.0
" _: v2 g8 @4 L5 f) F
5 C9 L4 p" @5 g5 p+ h+ A' h8 w2、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,
# M9 _4 J' ?7 D1 t: n4 T. g+ ?$ k7 I! t  W/ @' }
自行计算,配减速比,方案很多。/ d, b8 Z. G. O9 Y/ X( H$ I& e

. _! M) D) c& m! m( A3、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。
- l% P% l9 }, V; f* D; G/ Q2 w+ Q% l9 K
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。9 {' C6 K+ W6 b; e

3 A1 K2 k" p/ l4、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 Y9 |3 l( N: h& N# u, {

; n& n7 `& n" r7 s6 {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。0 |1 Y- f- d/ E! @6 p" F$ k
. c* [8 y  c! o3 X3 ]; j6 p4 _* L
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。
  h3 ^- J; D/ h6 f" {- f+ G9 ^+ r
2 V& f  U9 s# `0 `; u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。% g. c3 }! \' E) x
- C; e: C9 d. P; X# D2 o2 z
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% ?  [. n& o8 r! `
能测量出转速和扭矩$ c6 _5 k7 `, A+ V9 C6 R
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
% t' w% F. e, B7 N+ w
9 C/ A  T& |& h4 s! ~2# xiaoqh119
/ p6 a& \' L# B, z5 D7 H
9 s$ \* d6 m+ z  S+ b% P$ x计算很详细,谢谢。
' u' T! `% {( x: R
2 [) w! L5 ?1 Y% J不过这个案例是想问控制方法的,我觉得是想问一种思路
+ A3 D1 j) p) ~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- n/ _1 C" H* M1 S/ S7 W
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 ( P0 M* P5 e5 n7 d! c8 N

$ c" T+ P8 h2 G5 q. q+ |9 l7 o3 I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
  [  h+ ~8 _! E! c* m! t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 c" G) c  |& H# p. i. X首先设定这个“多功能保护器”为1KN
( M! P) _6 H6 z) F6 j% N7 b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。2 V7 [( O5 h! E4 [. i
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
: A" ?) n6 _% ^
0 `! `* E8 \9 k# z1 s/ Q# 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?  X7 f9 a0 t; M: n2 g
------------------------------------------4 i+ g1 R* S; {  P# {/ S
链传动的平均转速可能保持在一定范围内的恒定5 B5 W1 g  k2 N5 f8 u- A5 A1 @! D
但是瞬间转速是个可变值; c* I3 v& ]1 p! }. I$ i
特别是载物的时候从0到某个数值
4 b/ g. k  O& H7 C  k这个过程最容易造成失效或断裂。6 ?( |& Q% T4 }# |% q9 i# n
----------------------------------------
. Z& m0 s7 v0 I关于电机的相应问题: J% z) H9 M  T, y4 S0 G% x; p4 `- `
你的这个转速不会很高
' K0 [; g4 A3 J, O$ N4 o- L响应没有问题
+ r1 b* h1 N8 c------------------
0 g& F3 K; ?% E  b% f& z9 E你自己都没有个数
7 r& W1 g6 n- w. Y2 s$ X2 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。8 ?. l/ J7 {. F: ]- n9 S8 V+ n

1 {/ h5 `* E2 d8 i8 `1 Y: q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?( m8 e% t+ v- L( ^8 c, X% 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?
; M- n( z" Y0 d4 c# i5 r% v- g$ e& p% a5 I6 O
所以,如果非要这样来做的话
2 J9 c4 ?5 s% |/ P1 @0 K首先,需要一个非常精密的电机,能精确控制到1/N圈,5 Z6 F- X; |1 _& E/ {% E
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 O! A( B2 y* l! I  Q* K0 H

; v2 L! u6 F6 V" d& k0 B* r1 G所以,我认为,还需要额外的装置来保证这个可靠的拉力。
2 O, ?/ t& ~9 a8 B& D" Z- R$ W1 L3 S: T/ ]: `
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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