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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 K5 f3 F; W* W4 \4 Z/ j  _$ N4 |/ ^! o
案例:; m4 T9 C, a$ w7 n$ w
     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-_-!)?
, E4 A! @  ~% K) ?     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
- q" _0 L/ y' y7 N1 p5 z  c2 g一起讨论讨论,我最后把大家的高见总结出来。谢谢
( G% ^" {6 I+ |6 |# ~: t. i9 x) Q
0 ~1 I6 O* c  H  d- i9 p' a注:力矩电机介绍- P2 }7 ^  z% B% e* T* S: F, n
百度百科http://baike.baidu.com/view/1379974.html?wtp=tt( T7 j* k- s* R

% u* [) Q; g" Z; i* S9 \' d0 x9 O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
" O0 r! W; _% |3 D速度0.3m/s 不要再考虑强度问题了,那不是关键
9 G! s* `) G1 s+ ?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 0 o' o0 {2 i  N, ^

: D" j1 ~) _8 B
  [, X4 C: J/ dLZ关于重物的提升速度也没说,无法设计啊,
' o# C* Q) e& A: f" ]; k* g  j1 w7 n9 z/ }1 w+ P* v4 G5 R2 O
那么假设重物提升速度为v,G为重物所产生的重力(N)+ I  d  _  g8 d4 i' r3 r* h. `3 @
. \4 H) k1 o9 y" w* O' U2 U8 J6 P- h0 h
滚筒直径为D,转速为n,减速机链轮为Z1,滚筒链轮为Z2,2 _0 ]" D! V6 V# z( |5 I9 `
2 d! O% B! W6 a" u
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):
$ r6 N1 n- Z& m: l3 _! t+ Q% T. y# z4 D  {2 v
1、先求得电机所需功率----------P额0 p, v! H5 [# N- }" Y# n9 E

/ l6 n% d4 \4 P4 Y; {7 j7 mv=n*∏*D  → n=v/ (∏*D )   ;& s/ [( o. h4 B( ?

6 g. U2 ^- |1 h) P+ ]  Z1 d2 o9 i注:由于v单位为 m/s, n单位为 RPM(即 转每分钟)  O' _7 ^6 [" y! ]

7 J/ ?# G* w& c7 G5 V  s所以,该式经单位换算后应为 n=60*v/ (∏*D ) 4 ~/ P+ m3 _/ r, n! C+ u
) y# u. C" d+ c" y( T
重物对滚筒产生的力矩 T=G*D/20 ?* O3 s$ F! D: [

" I6 J- k. u7 ^: _: q由于P=T*n/9550, R3 k9 x9 ]! Q) r" f+ f

8 _: y2 N( j7 |: u9 ]. H( _' P6 i! w根据以上三式得. y. w% X: `2 q6 x* ~# u+ W) C. A
6 R$ E7 P2 u3 i4 C
P=(G*D/2)*[60*v/ (∏*D )]/9550
8 U/ O8 R: e' z# x5 T/ p- e4 N6 Y" G
即 P=G*V*60/(2∏*9550)      (单位:KW)
) H! I- A3 x# R, i* a" S3 @  K) @- d2 l+ f; F
(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。
0 R/ i" i0 r& r% t) Z+ `( j - T2 w- E" U8 R. E; b
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!)
0 Y2 |9 d8 W4 D, ?" `- k8 ]+ u" W% D- @0 P& P
在此计算的功率为滚筒轴的输入功率! K" B* ]' w, c  o0 A

$ @- |  i& i. c6 {, c4 n( D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)/ @8 |1 X! G" l% q2 F1 a( ]
4 X% o; {; N* I# a
减速器到电机的效率 0.9,
3 n" p: G9 L: `
8 ]4 L- [; K( h! q2 q由此计算出电机的功率 P额= P/(0.9*0.85*0.9)  , Z7 S( p( \' Y3 o

/ ~) e/ ^& K0 f) U, i7 v再根据计算结果,适当放大一号,如2.3 ,则取3.0
8 A+ \, @3 ]' d+ _+ `( c3 x( j7 u+ D% G; b  g/ J
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,2 ~" b: `; e5 v, c0 ^( O

/ ]* Q, P! K  z3 \/ [7 T. ?; q自行计算,配减速比,方案很多。- [: ?9 R/ F# Q( U3 O/ J1 [. T
9 i/ `: g, p% ]; x' D' B* [! {
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。. s" ^, _* h: Q! u& Y- U
( V+ ?8 [6 H' ~
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。  |! ]  K& U  L+ ?9 \4 W0 [

& W9 r/ p7 k/ ?9 Z& }. p0 Q4、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),  B2 o3 H+ v/ U0 a7 M
1 S* A8 Q& [1 u9 F9 c8 e% H
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。
  p( L8 \' F% D( j5 I' z7 l7 `9 e
7 M- @& l9 y+ t8 d& M& b0 `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。, ?( Z7 J& S, g) K# P3 A" ]  g
6 |% A6 f5 n; M$ D- S* v% B" `
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。8 I6 ^& L( y* E
# v1 A) k* H$ ]' G! {$ D
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
0 ?/ B& e0 t2 Z% `& N9 p' G能测量出转速和扭矩
% p: T; o5 {; u2 C1 v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( D* w% m) u: h1 T, N: \! L( `5 v

1 t/ h% [! ^9 H% F& g. h. n2# xiaoqh119
# Y2 b( \) t. e, m( O5 @5 b8 X4 ~: |' r* P) Q, ?
计算很详细,谢谢。) Q* S* |$ d: t% E2 R- ], W% J" R
0 R" l0 X, M: D- b
不过这个案例是想问控制方法的,我觉得是想问一种思路+ R; t- _) ^9 }9 Z
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 e4 b. i4 L. l& @3 |- R8 K% y
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
( F  Z6 n3 W2 t/ z  z3 \! {8 W% t$ ?9 Z* ^) K' R: y
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 2 Z% Y5 E: L) @9 r
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 t/ R8 d: ?. j6 l7 G2 R+ G首先设定这个“多功能保护器”为1KN
8 P& d8 h2 _6 y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。" Q$ p$ P" y3 h3 l6 F( s# P4 f  p4 u* P
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 & M- |5 k* o  T1 l6 q0 q) r; f
3 a2 I* f/ M9 d8 C
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?& L) n; w9 d) w/ C
------------------------------------------1 X& A. ]- R6 M/ k/ u7 T: D
链传动的平均转速可能保持在一定范围内的恒定" H6 e  M! F/ Y0 T
但是瞬间转速是个可变值
: |% e1 R+ ^4 n7 S7 c! S特别是载物的时候从0到某个数值
0 u0 G9 M* B+ G3 P! U4 u这个过程最容易造成失效或断裂。" ~: l8 Y  n' ], i7 K! `  \  I
----------------------------------------( Q1 s" G: `7 P! L) C& d
关于电机的相应问题! W. X! m* z+ w& P
你的这个转速不会很高
$ i+ W2 w+ n# I1 j响应没有问题/ e* Z! O# x0 ^+ M
------------------
9 d2 _( y- F* z# ^6 N) M7 D: `$ }你自己都没有个数8 K8 n# {8 f+ L5 A
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 Z; k8 `0 C9 M/ c
. v) y- f+ R7 N, ?/ m; S
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?
% `9 e1 d! }* @4 I  B1 [' w8 Y5 D+ w* S' k; g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?
. Q# V/ @0 D( l) q" u% W
, o9 [& S* c( g4 c6 ?+ H5 K所以,如果非要这样来做的话! g8 p0 a5 h% ^1 g3 ?
首先,需要一个非常精密的电机,能精确控制到1/N圈,5 u3 M% j2 z! F3 j6 x. s6 `  Z# Q# D
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。
# h& b2 G, B: s7 Y7 @- H" E1 U/ }. i" Y2 z: [' X- f7 [2 H, ?
所以,我认为,还需要额外的装置来保证这个可靠的拉力。
6 h' F) y! J! ]* _( ]% v' l3 ?: V1 j0 P& H
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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