卷取機構的電動機應該使用哪種比較好?

教教我吧!馬姐
教教我吧!馬姐
  • 達弟

    好困擾喔! 是收放料卷取用的電動機嗎?

  • 馬姐

    咦? 達弟,客戶打電話來詢問的嗎?

  • 達弟

    馬姐,您來的正是時候。 客戶打電話來說他們公司設備的薄膜收卷機構需要一臺電動機,請我們介紹,我完全不知道該介紹哪一種的電動機比較好。

  • 馬姐

    原來如此,第一次接到客戶要求介紹的是其他機構所沒有的特性,確實為難你了。 首先,我們先找出簡單的機構,再來歸納出卷取機構所需的要素。

    卷取裝置的模型
  • 達弟

    客戶強調「要以一定的速度、一定的張力來卷取」,為什么非得要一定的張力呢?

  • 馬姐

    因為薄膜不能垂墜、必須在具有張力的狀態(tài)下,才能收的整齊。 反之,太緊的話,材料會收縮、甚至斷裂。 太松的話,也會產生皺折。 從開始到最后,必須維持一定的、適度張力的狀態(tài)來卷取薄膜。

    張力弱的情況、張力強的情況
  • 達弟

    原來如此,原來是這個意思。

  • 馬姐

    所以,為了要保持一定的張力,在卷取的同時,另一端也勢必要有「適當的制動力」,如此一來,薄膜才能再緊的狀態(tài)下收卷。 就算換了不同的裝置,也不會有影響,這應該是最基本的吧!

    適當的制動力
  • 達弟

    如何選擇可實現「一定張力」的卷取用電動機才是重點所在。 我明白了! 只不過,只需要收卷的話,那么,定速電動機應該也可以吧...?

  • 馬姐

    要維持一定的薄膜張力或是轉速,真的辦得到嗎?! 在決定電動機的種類之前,我們應該先思考電動機必備的特性。 剛剛說明時使用到的機種,實際上加入薄膜后的情形如下圖所示。

    加入了實際薄膜的卷取裝置
  • 達弟

    在開始收卷的階段,左邊的滾筒全部都是薄膜,對吧?!

  • 馬姐

    從這個階段開始、到完成收卷就是下一張圖。

    卷取裝置的卷取途中、卷取結束
  • 達弟

    您是說這張圖吧! 不斷的收卷之后,右邊的滾筒直徑越來越大,全部收卷之后的狀態(tài),幾乎變成 2 倍。 薄膜的傳送速度大概是固定為 50 mm/s 吧!

  • 馬姐

    是的,沒錯! 那么,我們來計算開始收卷的電動機轉速。

  • 達弟

    啊~~這么快就要計算了! 這這、這個嘛,圓周率是 3.14...

  • 馬姐

    可不可以像這樣簡單的計算出來呢!
    轉速 ÷ (直徑 X 圓周率) X 60,計算后,就變成 9.55 r/min
    順便解釋一下,這個時候的轉矩是力乘以旋轉半徑,等于是1.0N?m
    利用相同的計算方式,算一下收卷途中與完成收卷。

  • 達弟

    .....算好了,如下表所示。

    卷取開始、卷取途中、卷取結束的轉速和轉矩
  • 馬姐

    是的,沒錯。 這張表最重要的地方隨著開始收卷、一直到完成收卷的狀態(tài),「轉速會變慢」、「轉舉會變大」。因此,收卷電動機必備的特性如下圖所示。

    卷取電動機所需的特性
  • 達弟

    嗯嗯,特性的部分已經明白了,關于介紹給客戶的電動機,也可以辦得到嗎?

  • 馬姐

    這次可說是特大號的長篇連載喔!接著,解說電動機的種類。 你可要「張大眼睛看、張大耳朵仔細聽了」。

  • 達弟

    是、好的!請問馬姐,根據剛剛我們聊到的特性... 收卷軸應該選用哪一種電動機呢? 必須配合直徑把轉速調慢、把轉矩調大,像這樣的話,定速電動機應該沒辦法配合吧?!

  • 馬姐

    你說的沒錯。 其實,有一臺電動機剛好可以輕松的符合需要卷取的特性,那就是「轉矩電動機」,有聽過嗎?

  • 達弟

    這個名字嘛... (汗)... 請馬姐指導指導! 到底哪里符合這種需求呢?

  • 馬姐

    我們來看下一個「轉矩-轉速特性」。 轉矩電動機特性的部分,有沒有什么要注意的呢?

    轉速-轉矩特性
  • 達弟

    這個嘛,當轉速越是變慢、轉矩就會逐漸變大,這跟在前半段的最后看到的卷取電動機的必備特性很相似!

  • 馬姐

    你的觀察力還真是不錯呢,很好很好??! 你說的沒錯,轉矩電動機的特性與卷取電動機必備的特性非常相近。 只要轉速-轉矩特性與必備的特性一致,即可在一定的轉速、一定的張力下收卷。

  • 達弟

    原來如此! 與卷取電動機完全符合耶! 但是,圖上為什么會有多條轉矩特性曲線呢?

  • 馬姐

    轉矩電動機可調整轉矩,這張圖是轉矩電機組合 TM 系列的產品說明,可利用控制器的調整設定器調整轉矩變大或變小,非常的簡單。

  • 達弟

    控制上一點都不困難,關于收卷的軸,現在全都明白了。 那么,應該怎么推薦張力呢? 本來就跟電動機好像沒有太大關系...

  • 馬姐

    事實上,張力的用途也可以用在轉矩電動機上。 往收卷方向相反的方向旋轉,就達到張力的作用了。

    轉矩電動機產生的制動力
  • 達弟

    轉矩電動機實在太強大了。 ... 不過,等一下,如果是這樣的使用情況,好像定速電動機也可以辦得到。

  • 馬姐

    其實,非得要使用轉矩電動機是有它的道理的。 其他電動機作為剎車用時容易發(fā)熱,而導致無法發(fā)揮保護功能、甚至停機。

  • 達弟

    原來如此! 轉矩電動機的運用方式還真不少耶。 作為張力控制使用時,有些什么樣的特性呢?

  • 馬姐

    說的也是! 你也必須學會有哪些特性。
    轉矩電動機作為反向制動時的特性如圖所示。

    說的也是! 你也必須學會有哪些特性。
    轉矩電動機作為反向制動時的特性如圖所示。

  • 達弟

    轉速變的再快,制動力幾乎沒什么改變。

轉矩電動機的制動力
  • 馬姐

    原來如此! 轉矩電動機的特性之一就是轉速再怎么變,制動力也不會差異太大。

  • 達弟

    這樣對客戶來說,有什么樣的優(yōu)點呢?

  • 馬姐

    連接不同的裝置時,可能會需要變更薄膜的傳送速度或是途中需要采取其他處理時而暫時停機。 因此,制動力無須配合轉速而變更,實在太方便了。 除此之外,作為收卷電動機使用時也一樣,可調節(jié)制動力。

  • 達弟

    完全明白了! 以后如果有客戶在問卷取的機構時,首先就可以介紹轉矩電動機,其他還可以使用什么樣的電動機呢?

  • 馬姐

    卷取機構最常使用的就是無刷電動機的BXⅡ系列這個系列具有為轉矩限制的功能,使用方法與轉矩電動機相同。不僅如此,轉矩限制的數值可轉為數字值寫入驅動器,可省去微調整的繁瑣作業(yè),推薦多臺設備運轉時使用。

  • 達弟

    轉矩電動機以外,也可以使用無刷電動機。非常感謝馬姐,終于可以向客戶提出最符合需求的方案了!

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