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6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 , U7 u+ q  D% b8 Z4 a- g

) [: l2 `8 {+ J" V/ s案例:1 K+ _6 S8 d; {5 I5 l. {' }$ e
     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-_-!)?7 K4 k4 n' K6 w, ^
     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 E' j4 j" f: u6 M, W( ?
一起讨论讨论,我最后把大家的高见总结出来。谢谢
* ]7 c2 C6 \/ \1 m, k9 H. u' t( O2 y( i  b2 E  V
注:力矩电机介绍
, o7 O6 w( l. f- x百度百科http://baike.baidu.com/view/1379974.html?wtp=tt4 I9 Q) t% A8 U5 }$ p. p. r
" z8 r) j1 p& 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. T/ w. N- }& S3 A
速度0.3m/s 不要再考虑强度问题了,那不是关键
1 ]& B, {, _$ O9 ?  a) T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 . |$ S% p7 \2 ]  f( w
2 c& D' A% p  L+ M- l  y, A

- o/ K. \3 M8 s/ A# ~+ XLZ关于重物的提升速度也没说,无法设计啊,& k4 ]% m8 w4 b8 p

+ Q  g1 j1 D' Q& [: m1 T* P. M; F那么假设重物提升速度为v,G为重物所产生的重力(N)5 d8 _' G& p0 m/ t& K6 e8 {8 T: C7 a
$ Y/ T+ M" B, R& m6 q) Z0 q
滚筒直径为D,转速为n,减速机链轮为Z1,滚筒链轮为Z2,) m8 Q1 e4 |4 B1 Z* Y8 Y) j8 H

9 B0 ^& q2 y; b. l! Q( r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):
) t+ Y& U- `  y; v! P
* t. g. H5 j& w$ m2 r# M1、先求得电机所需功率----------P额
4 f/ c, q/ m' R) q' q
# W/ f# ~  l$ J$ Q( U* M$ b& Qv=n*∏*D  → n=v/ (∏*D )   ;
8 h3 W4 k/ d: R7 K& K0 B2 V1 k, T! a1 V3 o5 `9 m; ?- Z
注:由于v单位为 m/s, n单位为 RPM(即 转每分钟)
' d# c$ V5 d: J: R' B0 W9 c% {# ^- C* l4 ]
所以,该式经单位换算后应为 n=60*v/ (∏*D ) 2 x) z* p7 S0 l1 y6 A6 w
. C- q$ B3 J2 P  ]- a+ ?' J6 z+ i
重物对滚筒产生的力矩 T=G*D/2
5 B1 a, H1 z8 _" E; k* z( h+ k1 C3 a; l* f4 b' R- x/ J, D8 l5 v
由于P=T*n/9550, m1 a+ t5 W& \. k4 J; `; J7 o

# v3 J, e9 h7 I8 V, b% v+ i% f根据以上三式得
% N" f; S6 b; M# Z0 y0 ^5 k- h  f, j0 K# n: l& Y
P=(G*D/2)*[60*v/ (∏*D )]/9550
7 N2 {* q3 V: K7 r: T- ^' z; R0 z+ N0 g( c; |7 [& b
即 P=G*V*60/(2∏*9550)      (单位:KW)
5 I* s/ s0 X' H& E
& f9 |" e8 \; R2 d* N' i(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. M1 m* G# i# h6 O: H
6 j) f, A  c" y& s
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!)
  g" w7 P; ]8 h& ^) R+ y6 F! b
' y" E2 b; a6 ^0 S. r在此计算的功率为滚筒轴的输入功率
1 @. o* W! _# ^$ T0 s9 J( {0 ]2 W. g
- X% o3 i4 C4 E# L# L6 ]6 b9 g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)
5 W6 D* B: }6 j: \/ M8 n* h3 e/ f3 D6 ?* A8 {
减速器到电机的效率 0.9,
) o2 Q" I0 ?& {$ B4 d- D' h! d5 f' G& Q) k" s' g- m% p/ m
由此计算出电机的功率 P额= P/(0.9*0.85*0.9)  
! e- C0 D% r( d% |+ ^! z! [' j3 U6 ^7 G
" J( G( ?  b9 g( |, R再根据计算结果,适当放大一号,如2.3 ,则取3.0
1 j/ m5 n7 E1 h  P3 |; r: Q
: V2 A) l4 }  v$ f- i) x0 q0 s* x  o2、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,
1 M9 Y( o7 w7 E4 a; R  I8 D: o2 l) d3 S3 i7 A) w6 \) Y! f5 V& `% S5 N
自行计算,配减速比,方案很多。& _9 @; k- T: ]8 T$ w6 K
  j. i2 n1 Y2 q( `, Z
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。
" G  @" A& _( L% Q! i+ |' n
/ ^9 ?* T2 W, r3 ]# z. g% \5 B: D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。
0 u; E0 }2 p+ q8 ?8 }: Q) }9 [( {% Y6 D$ W; R( x" \& f! `
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),- R# D2 }; `$ Q4 X; c
2 @' d* I! g0 a8 I9 a$ r8 u
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。6 z. P) P! W8 m) D8 X

+ s( \" r' ?9 \5 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。0 r' Z4 j8 j+ M/ F

4 A6 }( |% k  k9 W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。
% Z% U. q0 j5 \' k% G
+ n+ D% B3 R3 z% H" H- P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
) B, q2 b- H: N能测量出转速和扭矩
, e# _- @" i& M# P( x) X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 ! |" M& {& W: _$ Y, g
# N$ }* F! D+ M; e' L
2# xiaoqh119 7 E, l* w* t0 T2 I2 z- f1 v: ]8 U

# _# d6 J; Z4 x, g3 I: ?计算很详细,谢谢。
+ h/ j3 d1 G  U& U7 J# N" y
8 F1 n) Y9 @; P  P$ V' c/ U不过这个案例是想问控制方法的,我觉得是想问一种思路
" _9 g% I5 p/ y! n0 n; c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 e3 M* g2 p: x/ Q% H) s. M
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
$ }$ M9 s# a& }' ~, z; Y3 y: f$ L) E$ `) J" j- f) A
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 ^, g3 c" y; i设计个多功能保护器,超过一定载荷电机断电停止就行了
; }& r3 }9 ^5 J( I首先设定这个“多功能保护器”为1KN" w! w1 Q  D1 j
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。
5 X( W: d7 }* m8 D: {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 9 p0 o; v  Q% @. Y

6 K) z$ K$ [9 M. l  a  a1 @% S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?
: `$ `( y" {) K: F. U------------------------------------------
2 c! E9 L& j) f$ w/ m( e9 b链传动的平均转速可能保持在一定范围内的恒定
0 F; O6 M/ W  c) G3 G- @8 Y但是瞬间转速是个可变值
% U. J. T) k, ?1 B9 D1 k特别是载物的时候从0到某个数值. b* j) x2 z# X7 d+ i' K: y
这个过程最容易造成失效或断裂。
8 @0 Q& c& i7 W5 `% I0 i----------------------------------------1 V- o  l! Z  ]& A( n* F9 n8 y. @
关于电机的相应问题; z$ o7 p  Y  l  F: t8 _7 \6 j
你的这个转速不会很高+ Q' U1 P2 o0 n. m
响应没有问题) h. |) O, W7 u3 ^
------------------
5 B  q2 B# f( z8 r( c: R  k- |你自己都没有个数
2 ]% c  t4 h$ C$ p  H% z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。
% g! k2 C" x" W2 K! q1 P' ~6 o% s0 z; V( \& K8 `3 j7 j2 i
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?
7 y. G. {" l. [3 f4 Y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?) I! V: ~* v  Q) N% c

7 E8 u. @# P0 a9 c$ ]所以,如果非要这样来做的话1 \% q! |( P8 u: l
首先,需要一个非常精密的电机,能精确控制到1/N圈,
( [& |! i8 f& L/ f1 w1 L2 i3 s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。
; X" \0 `9 z1 s! l% \
; {7 {5 ]3 \) G所以,我认为,还需要额外的装置来保证这个可靠的拉力。
# M# X% m5 h" \$ H. B" O- L9 l& \0 Q# a7 i; D
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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