关于提升电机，不信难不倒你！！！（难倒仨了）再次更新附原理图

cw1638 · 发表于 2010-9-12 00:59:58

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本帖最后由 cw1638 于 2010-9-13 11:36 编辑

案例：
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-_-!）？
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
一起讨论讨论，我最后把大家的高见总结出来。谢谢

注：力矩电机介绍
百度百科http://baike.baidu.com/view/1379974.html?wtp=tt

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
速度0.3m/s 不要再考虑强度问题了，那不是关键
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

xiaoqh119 · 发表于 2010-9-12 09:19:19

本帖最后由 xiaoqh119 于 2010-9-12 10:08 编辑

LZ关于重物的提升速度也没说，无法设计啊，

那么假设重物提升速度为v，G为重物所产生的重力（N）

滚筒直径为D，转速为n，减速机链轮为Z1，滚筒链轮为Z2，

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）：

1、先求得电机所需功率----------P额

v=n*∏*D  → n=v/ (∏*D ) ；

注：由于v单位为 m/s， n单位为 RPM（即转每分钟）

所以，该式经单位换算后应为 n=60*v/ (∏*D )

重物对滚筒产生的力矩 T=G*D/2

由于P=T*n/9550

根据以上三式得

P=(G*D/2)*[60*v/ (∏*D )]/9550

即 P=G*V*60/(2∏*9550)    （单位：KW）

(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。

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！)

在此计算的功率为滚筒轴的输入功率

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）

减速器到电机的效率 0.9，

由此计算出电机的功率 P额= P/(0.9*0.85*0.9)

再根据计算结果，适当放大一号，如2.3 ，则取3.0

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，

自行计算，配减速比，方案很多。

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。

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。

4、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），

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。

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。

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。

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。

千军一将 · 发表于 2010-9-12 10:27:12

好像没有什么难度啊
能测量出转速和扭矩
用PLC转换一下，F就出来了

dljx2010 · 发表于 2010-9-12 16:03:48

设计个多功能保护器，超过一定载荷电机断电停止就行了

cw1638 · 发表于 2010-9-12 23:03:54

本帖最后由 cw1638 于 2010-9-12 23:21 编辑

2# xiaoqh119

计算很详细，谢谢。

不过这个案例是想问控制方法的，我觉得是想问一种思路
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
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

cw1638 · 发表于 2010-9-12 23:12:33

3# 千军一将

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？

yang0hui · 发表于 2010-9-12 23:15:41

一楼回答真好，谢谢

cw1638 · 发表于 2010-9-12 23:17:44

4# dljx2010
设计个多功能保护器，超过一定载荷电机断电停止就行了
首先设定这个“多功能保护器”为1KN
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

unimont · 发表于 2010-9-13 07:05:37

难住我了。
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

千军一将 · 发表于 2010-9-13 08:41:01

本帖最后由千军一将于 2010-9-13 08:43 编辑

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？
------------------------------------------
链传动的平均转速可能保持在一定范围内的恒定
但是瞬间转速是个可变值
特别是载物的时候从0到某个数值
这个过程最容易造成失效或断裂。
----------------------------------------
关于电机的相应问题
你的这个转速不会很高
响应没有问题
------------------
你自己都没有个数
如何评定他人的说法？？？？？？？？？？？？

mechkk · 发表于 2010-9-13 17:29:02

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。

liang_g · 发表于 2011-3-22 08:30:01

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。

liring · 发表于 2011-4-14 16:00:11

不错的议题。

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？
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？

所以，如果非要这样来做的话
首先，需要一个非常精密的电机，能精确控制到1/N圈，
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。

所以，我认为，还需要额外的装置来保证这个可靠的拉力。

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。

wang880602 · 发表于 2011-4-17 21:33:17

LZ的问题太难了点吧，期待

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