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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 p8 |) w7 |8 m% P+ \8 [1 N' h1 v( j7 O, I  K8 H4 R
案例:5 J- r* c0 i  Q" R" ?
     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-_-!)?
- I) s4 k# W! q+ O) W% D, R* r     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 A0 p& G3 @6 p一起讨论讨论,我最后把大家的高见总结出来。谢谢6 S5 j+ r# E: n; M, X
0 K9 W$ G; I6 \1 d
注:力矩电机介绍) T5 m' [  [* r$ Z' s
百度百科http://baike.baidu.com/view/1379974.html?wtp=tt! I( K: [% r4 C
* ?% o+ s- @& C2 E  f( P- 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. n1 j5 X, ]3 h: u3 W( M
速度0.3m/s 不要再考虑强度问题了,那不是关键: X. l9 k1 X1 U+ j
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 - ~6 y1 |! G' F. B& E
4 O5 L, ]  _. y  C. V9 E: |$ r
, _# i& D% j' S2 S- E' i
LZ关于重物的提升速度也没说,无法设计啊,5 U. m0 l* `& u4 h1 ]) Q) ]  D
8 U3 u! j: D5 ~
那么假设重物提升速度为v,G为重物所产生的重力(N)
  \; a2 a; v) ^+ K, W& T9 e6 n
1 t, ^/ f" X, h滚筒直径为D,转速为n,减速机链轮为Z1,滚筒链轮为Z2,
1 ~# [7 a2 O* s4 K: S" b3 `5 ?
8 j4 s8 }$ u" S+ g8 a& n9 L! B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):
) z( V" U; n* I5 S: A# s, r! Z1 D/ ?* M: Q" A7 z1 u' s
1、先求得电机所需功率----------P额
( s) {0 I! r: Q
. o( F. E( D' z3 t, c- Iv=n*∏*D  → n=v/ (∏*D )   ;7 T' b! q; ?' ?% u& l- h$ u5 f

( w0 N7 x( d; v0 Z6 H, h" H( [- d7 @注:由于v单位为 m/s, n单位为 RPM(即 转每分钟)
3 q; }0 z8 y: ]! V" ?7 y0 V# J/ w) k/ a% w
所以,该式经单位换算后应为 n=60*v/ (∏*D ) 5 k# o& r, i* t
4 z+ }2 `% `) a
重物对滚筒产生的力矩 T=G*D/2! Y# o* C) t* o% R% O3 M- D9 t" a
# _  P4 n2 A" `7 A' `
由于P=T*n/9550- {! r0 X4 ^+ {2 O% K/ I1 c5 a  h
% C' Y. \1 L$ ^- G
根据以上三式得
7 b2 E: w+ k$ P3 I) D# D, P4 c; w' d$ d
) I. H3 h* v& ?2 Z1 [  _P=(G*D/2)*[60*v/ (∏*D )]/95507 u' o- V$ |, K
3 N3 m& D: e! L5 k: G
即 P=G*V*60/(2∏*9550)      (单位:KW)
* H, F0 V( F" ~# L: b+ p0 Q
$ w$ z) h1 l! u& d; m(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。
2 m+ G' U/ k6 h4 Q9 M
% w- }- k5 k* O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!)
) d' ~- h$ s( V# c: v- k! {/ ?# f* j# i; @$ G0 k, s% n
在此计算的功率为滚筒轴的输入功率; M. U& T/ S( ^$ u0 M- Q  k

) h7 x* T) d! p6 u+ W& H- a$ t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)
( U6 ]# ~$ o* t  y) W
, J, C* V' j( e7 H- ?2 T+ S) F) I减速器到电机的效率 0.9,
2 V6 T* p# `  s6 x% N7 E  W5 j
/ ~3 g/ J- i, L: m* |; _" s, S由此计算出电机的功率 P额= P/(0.9*0.85*0.9)  
7 O+ m% V+ z9 d: R3 T# Z  P: e' w+ [+ l$ d; q; T. x' m. C4 O
再根据计算结果,适当放大一号,如2.3 ,则取3.0* ]3 Y" S/ s- d7 X: c( g, Q

( l0 \3 n' k( |9 o- k$ k2 Y2、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,+ m! `. D6 h8 v* L6 \1 n
8 i2 T  s! X5 D( q
自行计算,配减速比,方案很多。
3 `9 p1 _) N5 ], e; [0 M+ n1 U
8 V/ a; Z; G5 u: t8 t; q) i3、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 Y* s$ ~3 e- ?) w7 O5 l! Q  D
$ x2 k2 S) t8 J$ a0 w
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/ s' ?  t$ }9 z* }" m

9 W  h# v0 }+ l& H7 e4、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),1 V" c0 n, }$ _7 v# F+ G
) s* l2 n+ G) w+ D
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。1 K) q# Y. @& Q2 `5 f

9 s+ Y7 p" a2 d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。4 ~* o8 ]' m( W) s

  D! O% |) c3 Y6 X, W1 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。
1 y) U8 ?4 R6 ^
# O- Y4 x, Y# ]4 |0 o+ a$ i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
( \3 W+ F4 `) _% s9 m能测量出转速和扭矩
, r% G! C" g* ?( o( m; B: P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 " r) C- T) K2 O8 W' d
3 ~. u0 D. V- Z! Y, g
2# xiaoqh119 . P7 a& H: T! x2 B5 h

. h" z6 Z3 ~1 ?9 m' X1 B计算很详细,谢谢。9 G' T/ ~' q" Y' ~5 t

; r2 Q3 w8 S* X( i不过这个案例是想问控制方法的,我觉得是想问一种思路8 {* q8 T/ i- @0 |  K
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% H* r6 D# v7 }( I2 B% q! g  e
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 % C6 ]' `8 x# ]4 O- C5 T" ?
, f0 O1 H7 F3 P+ I2 ?7 G+ W
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 " t: h( i* I7 F
设计个多功能保护器,超过一定载荷电机断电停止就行了9 [' l3 O: u" t9 e/ E  c
首先设定这个“多功能保护器”为1KN( C5 |5 I! z6 w* _
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 Q/ @2 ?7 v; A9 p" E
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 * N4 J$ k; e7 b+ y$ n  N# j

' K: b' Q8 }7 S1 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?
# B! Z, U8 X% z  E& ]: ]8 y7 i------------------------------------------
2 b4 T. x' o2 R2 G" d链传动的平均转速可能保持在一定范围内的恒定0 S) K6 y$ v7 @6 x8 X
但是瞬间转速是个可变值9 X9 J5 T; d. p
特别是载物的时候从0到某个数值; @& h4 L: T( I/ N2 I& f
这个过程最容易造成失效或断裂。& g1 r) r5 {& V5 \8 P. \" o
----------------------------------------
: n' V8 n, P3 k5 Q6 g+ ?* `关于电机的相应问题
2 N1 }2 x0 h4 R你的这个转速不会很高% J3 }& N) u: @, x
响应没有问题8 w# i. n- W/ g! ]
------------------* o- ^* t5 i$ ]2 |2 k- S, u( q0 ]
你自己都没有个数+ R1 K- G, v- r: W
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。
3 g3 S+ y' Y8 L, L' n7 x( z( P" Q% Z! y! Y8 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?
0 |# h+ q6 C" r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?
3 p2 h9 W+ H$ Z/ X! N. B) K; ^
7 r9 }$ \# g; ^6 |) ]所以,如果非要这样来做的话& t& ]9 B5 Z' E2 t9 U' q$ i
首先,需要一个非常精密的电机,能精确控制到1/N圈,) [( }; x. q5 W/ S% \/ J2 `2 T; y# @- x
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。- C4 P$ w' K; V( Q3 ^
6 Z0 M8 e( r6 U$ _9 h4 T4 m4 N$ T  p
所以,我认为,还需要额外的装置来保证这个可靠的拉力。
. W2 b$ A3 G6 s6 b# d  z/ S6 V  y
% v& s+ l' A& 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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