这个制动力矩如何计算

hecocoa · 发表于 2011-4-7 23:48:05

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本帖最后由 hecocoa 于 2011-4-10 22:37 编辑

在下，有个问题想请教下！
两个轮盘相切，其中一个为主动轮，其中一个为从动轮。主动轮由电机驱动（电机暂定为30KW/4P的变频电机，前面配置减速箱，减速比为1:5）.从动轮轴端安装有一个磁粉制动器（最大制动力矩为200NM）。主动轮的直径为1100mm,从动轮直径为200mm。在从动轮上有一个2500N的垂在载荷。该载荷垂直于主从动轮的接触面。主从轮间的摩擦系数为0.35。最后想要从动轮达到的速度为27.8m/s。时间不限。
请问当变频电机在基频50HZ的状况下运行时。安装在从动轮端得磁粉制动器的制动力矩能否将电机停止下来！（在电机不断电的情况下）

jsmold · 发表于 2011-4-8 06:34:56

楼主，计算一下制动力矩如果大于电机提供的力矩就可以

gaoyns · 发表于 2011-4-8 08:52:17

可根据制动力矩和主、从动轮的直径算出制动器对从、主动轮产生的制动力矩，还需要知道变频电机对主动轮产生的力矩，这个力矩与前者比较，小于前者就可制动。
这个问题没有实际意义，在电机不断电的情况下是不能制动的，否则就会烧坏电机。

hecocoa · 发表于 2011-4-8 11:10:37

3# gaoyns
首先感谢您的赐教！但我还是有点搞不明白！
假设加载在从动轮上的制动力矩是100NM的话，主动轮（1100mm）和从动轮（200mm）的比例为5.5:1.那么是否磁粉制动器通过从动轮作用在主动轮上的制动力矩是550NM吗？还是18NM?
还有在电机不断电的情况下制动，是否可以假设电机产生了堵转呢？？

j.chen404 · 发表于 2011-4-8 11:25:17

理论计算是18NM，实际应用中能否制动还要看主、从动轮的摩擦力，也许从动轮制动了，主动轮还能在电机带动下转动

wwll13 · 发表于 2011-4-8 14:48:34

5# j.chen404
请问这个理论计算是怎么计算出来的?
好像力矩是力和力臂的乘积,难道两个接触的东西作用力和反作用力大小不一样,轮子大了力臂就小了?

hecocoa · 发表于 2011-4-8 16:32:39

理论计算是18NM，实际应用中能否制动还要看主、从动轮的摩擦力，也许从动轮制动了，主动轮还能在电机带动下转动
L( l L; K3 ?! @) J6 xj.chen404 发表于 2011-4-8 11:25 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif

这个和轮盘的圆周力有关系吗？即作用在轮盘上的切向力！！轮盘的直径确定了，那力臂也就是固定的！那么力矩只和作用力有关系了吧！！！

gaoyns · 发表于 2011-4-8 16:42:00

本帖最后由 gaoyns 于 2011-4-8 16:44 编辑

4# hecocoa
你计算的对，作用在主动轮上的制动力矩是550NM，后面说的也对。

lhj7103 · 发表于 2011-4-8 18:26:21

制动摩擦力产生的力矩要大于电机产生的力矩

hecocoa · 发表于 2011-4-9 00:07:29

制动摩擦力产生的力矩要大于电机产生的力矩
1 R5 R. C b( P* w% ^! klhj7103 发表于 2011-4-8 18:26 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif

电机本身产生的力矩不算太大！但是经过减速箱后产生的力矩会增大！！！在这样的情况下，请教下，您所说的“制动摩擦力产生的力矩要大于电机产生的力矩”是否还成立呢？

hecocoa · 发表于 2011-4-10 00:02:06

希望各位高手赐教！！！

gaoyns · 发表于 2011-4-10 08:54:51

本帖最后由 gaoyns 于 2011-4-10 09:00 编辑

10# hecocoa
应该说：制动器通过从动轮使主动轮产生的制动力矩要大于电机使主动轮产生的力矩。

hecocoa · 发表于 2011-4-10 19:24:24

10# hecocoa
7 }% {% ?1 K8 X- S9 k6 E) F应该说：制动器通过从动轮使主动轮产生的制动力矩要大于电机使主动轮产生的力矩。
3 `& v9 k, e* @( n" D6 }1 O% Xgaoyns 发表于 2011-4-10 08:54 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif

谢谢！我明白了

点识 · 发表于 2011-4-10 19:58:47

楼主所述结构条件或具体工况表述的是否不够准确？
若按楼主所述传动结构为：“两个轮盘相切”。不知是齿轮，还是摩擦轮。若是后者的话，在此结构条件下，能否按你所述工况让电机停下来，就并不完全取决于磁粉制动器所产生的制动扭矩了。同时，还与主动轮与从动轮之间的摩擦力矩有关。

hecocoa · 发表于 2011-4-10 22:26:01

14# 点识 是摩擦轮，我的表述确实漏掉了两个条件：1、在从动轮径向还有一个加载力（2500N），这个加载力和主从轮的接触面正好垂直。2、摩擦系数：0.35（添加了第三方摩擦介质来提高摩擦力）
如果不完全取决于磁粉制动器的力矩，还需由主动轮与从动轮之间的摩擦力矩决定的话，那么这个摩擦力矩是否意味着：摩擦力F=0.35（摩擦系数）X2500=875N 那么摩擦力矩是否为M=875X0.1(从动轮的半径)=87.5NM 。这个值是否也就是该装置的启动扭矩（电机通过减速箱所需输出的最小扭矩）。我不知道我的这个摩擦力矩计算中采用的从动轮的半径值还是需要采用主动轮的半径值。我个人觉得应该是采用从动轮的半径值。因为我最后想看到的结果是小轮在大轮的带动下运转起来，并小轮达到27.8M/S的这个速度。
还有如果按照这样计算的话，我的这台电机的功率是否过大?如果过大，那么应该选择多大的电机合适！！！

j.chen404 · 发表于 2011-4-11 09:05:00

晕哦，楼主先用减速机按1：5降速，然后又用摩擦轮1：5.5升速，为什么？先前我的理解错误，在5楼回答错了计算结果。问一下，你这种设计要求制动时间多少？实际应用中这么大直径的轮子要考虑转动惯量的问题了。

j.chen404 · 发表于 2011-4-11 09:07:38

还的你的系统如何启动？带载还是先空启动后加载？

hecocoa · 发表于 2011-4-11 18:06:22

晕哦，楼主先用减速机按1：5降速，然后又用摩擦轮1：5.5升速，为什么？先前我的理解错误，在5楼回答错了计算结果。问一下，你这种设计要求制动时间多少？实际应用中这么大直径的轮子要考虑转动惯量的问题了。5 ~5 H' e% {# x% J1 q
j.chen404 发表于 2011-4-11 09:05 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif

这套装置需要做的就是模拟这两个轮盘在运转过程中在第三方介质（提高摩擦力的砂子）参与的情况下，计算摩擦力的大小。（两个轮盘的材料不一样）
这两个轮盘是按实际产品尺寸缩小比例的！由于其特殊性，不用用电机直接驱动小轮盘。必须用电机驱动大轮盘才能达到试验的效果。所以必须先减速和提速！
关于制动时间这一点来说，我们主要考量的不是制动时间的问题。所以对制动时间不做硬性指标规定。只看最后制动器使轮盘停止下来的制动扭矩，来推算实际运转过程中摩擦系数的值。
所以，我的这套装置最基本的一条就是磁粉制动器必须有足够大的扭矩来使轮盘停止下来。

hecocoa · 发表于 2011-4-11 18:07:20

还的你的系统如何启动？带载还是先空启动后加载？
E& n5 M1 x& U3 j" } T* ^j.chen404 发表于 2011-4-11 09:07 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif

整个系统必须是加载启动。（2500N压力下来启动）

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