Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
Computer Controls
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Napęd wyciągarki bębnowej - dobór silnika, przekładni i sterownika

07 Wrz 2015 09:53 1659 1
  • Poziom 1  
    Witam wszystkich,

    Projektuje i chcę wykonać prototyp wyciągarki bębnowej na kabel. Utknąłem na doborze elementów napędu. Będę wdzięczny za wszelką pomoc i uwagi. Opis poniżej.

    Warunki pracy (parametry na wyjściu przekładni. Wymagana moc silnika
    odpowiednio większa aby skompensować straty na przekładni):
    - Nominalne: 200W, zakres pracy 20Nm@90RPM-27Nm@65RPM
    - Maksymalne: 450W, zakres pracy 32Nm@130RPM-45Nm@90RPM (warunki
    krótkotrwałe, max 10s)
    - Praca przerywana. Cykl 2-5min, czas pracy w cyklu do 50%. Dobre chłodzenie.
    - Zależy mi na samohamowności napędu. Preferuję przekładnie ślimakową
    o średnicy tulei zdawczej około 25mm (w osi wału chcę wyprowadzić przez złącze obrotowe przewody z bębna). Chciałbym uniknąć stosowania przekładni pasowych/zębatych/łańcuchowych sprzęgających wał silnika i wejście przekładni głównej. Celem jest zwiększenie bezpieczeństwa użytkowników (brak odsłoniętych ruchomych części) oraz kompaktowa zabudowa.
    - Konieczna możliwość płynnej kontroli obrotów od 0 do MAX w obu kierunkach
    - Rozważam silniki szczotkowe i bez szczotkowe
    - Zasilanie bateryjne 24VDC
    - Istotna jest możliwie cicha praca całego układu
    - Brak zintegrowanej przekładni w silniku (niezawodność, cicha praca)
    - kompaktowe wymiary (np krótki silnik) i mała masa mile widziane (przekładnia max 4-5kg, silnik max 2-3kg)
    - Sterownik umożliwiający kontrolę z poziomu mikrokontrolera mile
    widziany (sterowanie napięciowe, PWM, przez interfejs cyfrowy, itp.)
    - Enkoder (lub dostępność sygnałów z halotronów, które mogą być
    czytane przez mikrokontroler) mile widziany. Automatyczna regulacja obrotów/położenia może być zrobiona na mikrokontrolerze sterującym jeśli dostępne jest sprzężenie zwrotne.
    - Gotowy zestaw silnik/przekładnia/sterownik mile widziany aby zaoszczędzić czas i ryzyko, że coś nie będzie współgrać (mechanicznie lub elektrycznie).

    Po dosyć długich poszukiwaniach skłaniam się do zakupu przekładni ślimakowej w kąpieli olejowej o redukcji 25-30x. Zapewni ona samohamowność i redukcję obrotów z około 3000obr/min na pożądaną wartość. W cenie 400zł można kupić ekonomiczne i popularne w przemyśle przekładnie (niestety) kompatybilne mechanicznie z silnikami trójfazowymi AC.

    Sterownik: jeśli kupowany niezależnie, jak na razie najlepszym kandydatem wydają się sterowniki do rowerów/skuterów. W szczególności rozważam model BAC-281P w cenie około 500zł. Manetkę z potencjometrem można zastąpić wzmocnionym wyjściem analogowym mikrokontrolera (lub filtrowanym PWMem). Przyciski "reverse" i "brake" można zastąpić sterowanymi z mikrokontrolera tranzystorami. (naciśnięcie orginalnego przycisku na manetce to zwarcie danego "pinu" do masy").
    Wadą takiego sterownika jest brak jakiegokolwiek sprzężenia zwrotnego o aktualnym prądzie silnika, prędkości obrotowej, czy temperaturze sterownika. Lepiej byłoby zastosować jakiś sterownik z interfejsem np RS485/Modbus. Pytanie gdzie kupić niedrogi sterownik tego typu? Czy wybrane wstępnie sterowniki rowerowy to dobry pomysł w zastosowaniu pół-profesjonalnym?

    Największy problem mam ze znalezieniem silnika. Rozważam:
    1). silniki bez szczotkowe do rowerów/skuterów/wózków. Są tanie, ale problem stanowi brak kompatybilności z przekładniami przemysłowymi. Silniki takie mają wały gwintowane/w kształcie D, lub zębatki do napędu łańcuchowego. Najwygodniej byłoby gdyby miały wał z wpustem. Przy rozpatrywanych mocach i momentach najwygodniejszy byłby wał o średnicy 14mm z wpustem
    2). silniki przemysłowe, bez szczotkowe lub szczotkowe. Te jednak nie są kompatybilne mechanicznie z przekładniami kątowymi o kołnierzowym mocowaniu silników AC. Potrzebny jest nietypowe adapter do mocowania silnika do przekładni. Dodatkowo, jeśli tolerancje wykonania nie są dobre konieczne wydaje się zastosowanie sprzęgła aby skompensować niedoskonałości. To zwiększa gabaryty całego zespołu. Wada znalezionych przeze mnie silników bez szczotkowych jest również cena.

    Będę bardzo wdzięczny za wszelkie komentarze, sugestie rozwiązań, oraz sugestię gdzie mogę kupić komponenty do realizacji takiego napędu.

    Pozdrawiam,
    Boshopff
  • Computer Controls
  • Specjalista Automatyk
    Witam, jak postępy?
    Swego czasu do napędu ruchomych (przewijanych reklam) używaliśmy silników prądu stałego z (pasującą do niego) przekładnią kątową/ślimakową. Z tego co wiem, to kupowaliśmy z firmy
    http://wuer.pl/kontakt/pl/