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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 ' j6 g, ?( P8 C6 _' s0 S$ a0 H6 ]
2 ^2 b2 g1 q: D) l0 k
案例:
1 q6 n) Y' w& a- s- V5 f/ d. {0 {- {     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-_-!)?
  S; _( `; x0 n1 {     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
$ C: g) ?$ ?  D4 Y/ @  [一起讨论讨论,我最后把大家的高见总结出来。谢谢# f6 e5 H4 ]" D# O8 [

7 |4 k* M$ P# e2 e! K3 O注:力矩电机介绍
7 ^: h; }. [# r9 q$ Z7 i' J百度百科http://baike.baidu.com/view/1379974.html?wtp=tt
4 l. Q  A! G, y* i  `/ A. V( p8 o9 ]6 r) V  Z. ]5 Q* A* k+ _9 W
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1 z- i& m+ s2 o, v
速度0.3m/s 不要再考虑强度问题了,那不是关键
9 e, x+ T3 n, |! Q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 9 P0 {) f- r, y$ S1 R# q# M

6 X7 w6 n, K9 I% p, C2 p- h
3 F$ O0 A8 @, p  u  J' p; S" cLZ关于重物的提升速度也没说,无法设计啊,3 q' X/ c$ ]7 ?3 ~& J8 Z
0 q7 q/ L, C" X
那么假设重物提升速度为v,G为重物所产生的重力(N)
1 c% K) ?. f4 b6 E* s( p9 u7 Q9 R* @$ W8 z2 I7 I& |( _/ f: y' P' P
滚筒直径为D,转速为n,减速机链轮为Z1,滚筒链轮为Z2,
  Q+ J. k0 ~7 Y/ _* s- c+ t0 Y4 A. `
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):
' }2 `, @& C! j+ @' y+ z
; x2 G" u0 Z! w: ?1、先求得电机所需功率----------P额
! F; n5 L3 K# _/ ?8 V# p, y" K$ X! D
v=n*∏*D  → n=v/ (∏*D )   ;5 J0 Q  x& [1 p9 m2 v1 h

" \. O; f6 M# F) @注:由于v单位为 m/s, n单位为 RPM(即 转每分钟): r0 V$ y2 U% k9 }

4 W2 I  w7 N8 g+ ?' l! n' O. S所以,该式经单位换算后应为 n=60*v/ (∏*D )
3 S$ \: A( Q, a' C: ?; h
4 j* U0 j4 c7 [) D7 c' g重物对滚筒产生的力矩 T=G*D/2
$ x6 m+ R, J, C- {5 i
/ @1 b, F. `1 y3 H, w* U由于P=T*n/9550
" r: }1 y' ?( W; b6 X  k: l" o( \% Z9 Y( l% A+ ~1 F
根据以上三式得
0 E. E" b+ c5 d1 ~9 y% C. L# O+ j
: d, y" G2 {4 H! h7 h$ nP=(G*D/2)*[60*v/ (∏*D )]/95501 h9 g7 h2 n: c! Z. `. |4 g$ J

- V8 @5 I2 L& \) M3 j9 ?即 P=G*V*60/(2∏*9550)      (单位:KW)2 z5 b! q. o+ ~$ t* Z- m3 _

. ^6 {  x9 Z. C# s% T6 H(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 ?1 d# T3 m% [8 ^
, f, l0 \8 I! }; N6 W0 C8 V* y1 k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!)
: ~" A2 n$ u) \# ^# b# J
7 B" c: f$ v2 I3 @0 Q' s在此计算的功率为滚筒轴的输入功率3 y6 V. l9 H. p1 f2 E! W
- j6 H% R5 O# n  u. M0 ?" ?' i
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)
+ ~* O, ^: w; m5 v! D. L  {0 U, h
减速器到电机的效率 0.9,
$ T1 s2 m! u$ L; i* C! ~* H# B" n6 M$ y$ B, e
由此计算出电机的功率 P额= P/(0.9*0.85*0.9)  : V" W+ h' G/ ~4 L1 N7 m2 b
2 `. D! [) y4 c
再根据计算结果,适当放大一号,如2.3 ,则取3.0
4 B) |" g  G. M6 x
9 }! ]& b, k: R0 U2、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,7 k- i6 T/ V7 t* L" s7 R. e: |9 W

8 H" x% |+ z0 j& P5 ^自行计算,配减速比,方案很多。
# v$ M# g: G9 v, Z1 j: v! v! B. A: ~! R: Z# N3 M" V
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。  ^2 g. f* L$ i2 G. F0 ?
" |" Z* A  n+ S% ?" C- 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。
' ~3 {* M, P7 f* P* q# T& o7 b% s$ I5 H6 A* f$ n
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),
. @% `4 \9 ^# @$ i) O/ s1 E4 q6 J* v/ E" g
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。
2 a" _5 ?  [( V# c
0 Z5 X' u, ^; `7 W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。7 ]. F9 q, a; @) n

6 T- I# h9 u0 U0 D1 [" 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。+ |0 z/ [9 U7 u1 O3 X
% t" y7 l3 ^% j! M* T
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! h" r3 P8 `: z
能测量出转速和扭矩
0 U- |6 P; t: j9 ~7 @: l# u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
- i. Y3 z3 ^  m; a; U$ B, \6 d" T$ Q: Y3 U3 R/ Y  B: s
2# xiaoqh119
7 p. E+ w9 Q- p2 ]5 }% N' i2 |, _% e6 i) j1 X* W  o# m' z
计算很详细,谢谢。
9 b! `4 y0 P- Y* k3 @4 {2 J7 T0 Q( U: @+ v+ o- W
不过这个案例是想问控制方法的,我觉得是想问一种思路
1 }9 u9 a% f7 h: i# q) G3 x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# V: Y& C# _" e" j5 @
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 " ~% a" \  K. t8 t  \
* b+ I) z) H+ K) N5 U
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
' u2 z3 w  h$ M2 Z2 \1 U1 P设计个多功能保护器,超过一定载荷电机断电停止就行了7 Z; v8 J& ^7 c( z- h
首先设定这个“多功能保护器”为1KN8 z, Q$ g* Y! A0 B- \5 `6 Q4 ~
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。# i. A% q  N3 H4 ~7 ?% }
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 , Z+ s2 U7 [, M7 A
1 x7 _( h9 w3 F) Z* v5 N! @
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?+ x; h9 x1 C( J5 S
------------------------------------------4 d) x' I5 F5 p8 z* @
链传动的平均转速可能保持在一定范围内的恒定9 @. a0 E9 S& M7 R- o
但是瞬间转速是个可变值
5 ~" L* b) X. ~" ^# [0 j- k特别是载物的时候从0到某个数值( n0 E" D1 Z! \. D
这个过程最容易造成失效或断裂。
. p- c! N( M6 m6 b% W3 r  @5 V----------------------------------------
- @/ T& a% N2 F% H关于电机的相应问题
2 j( g1 D! [* A9 Z5 J" ?4 I, P你的这个转速不会很高/ |( y. c. Q& Z. X. u2 ?# n
响应没有问题3 i( K2 b1 V# Q  x9 U
------------------4 z4 S4 H! u' O# s8 f0 U/ s
你自己都没有个数
" z2 Y! |% R& ^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& H4 O8 L# K: e7 k2 h7 P' h0 N" W9 `" x( I3 C4 y
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?( n" [) \2 N6 C# ~- |1 k; r: 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?" d5 C/ Y! E7 _
( l0 n8 Q; w/ s" {! P
所以,如果非要这样来做的话
3 A9 \  O7 r5 s) |3 }首先,需要一个非常精密的电机,能精确控制到1/N圈,
' k& g" v8 {/ D$ r/ l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。
) ^7 i) k% b, ]0 S, \' |0 p* J3 {  n
所以,我认为,还需要额外的装置来保证这个可靠的拉力。
0 T6 a2 K- q8 }4 b( G; O# a& k) b# C. @7 W1 X/ f1 e- B$ I
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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