卷取机构的电动机应该使用哪种比较好?

教教我吧!马姐
教教我吧!马姐
  • 达弟

    好困扰喔! 是收放料卷取用的电动机吗?

  • 马姐

    咦? 达弟,客户打电话来询问的吗?

  • 达弟

    马姐,您来的正是时候。 客户打电话来说他们公司设备的薄膜收卷机构需要一台电动机,请我们介绍,我完全不知道该介绍哪一种的电动机比较好。

  • 马姐

    原来如此,第一次接到客户要求介绍的是其他机构所没有的特性,确实为难你了。 首先,我们先找出简单的机构,再来归纳出卷取机构所需的要素。

    卷取装置的模型
  • 达弟

    客户强调「要以一定的速度、一定的张力来卷取」,为什么非得要一定的张力呢?

  • 马姐

    因为薄膜不能垂坠、必须在具有张力的状态下,才能收的整齐。 反之,太紧的话,材料会收缩、甚至断裂; 太松的话,也会产生皱折。 从开始到最后,必须维持一定的、适度张力的状态来卷取薄膜。

    张力弱的情况、张力强的情况
  • 达弟

    原来如此,原来是这个意思。

  • 马姐

    所以,为了要保持一定的张力,在卷取的同时,另一端也势必要有「适当的刹车力」,如此一来,薄膜才能再紧的状态下收卷; 就算换了不同的装置,也不会有影响,这应该是最基本的吧!

    适当的制动力
  • 达弟

    如何选择可实现「一定张力」的卷取用电动机才是重点所在。 我明白了! 只不过,只需要收卷的话,那么,定速电动机应该也可以吧...?

  • 马姐

    要维持一定的薄膜张力或是转速,真的办得到吗?! 在决定电动机的种类之前,我们应该先思考电动机必备的特性。 刚刚说明时使用到的机种,实际上加入薄膜后的情形如下图所示。

    加入了实际薄膜的卷取装置
  • 达弟

    在开始收卷的阶段,左边的滚筒全部都是薄膜,对吧?!

  • 马姐

    从这个阶段开始、到完成收卷就是下一张图。

    卷取装置的卷取途中、卷取结束
  • 达弟

    您是说这张图吧! 不断的收卷之后,右边的滚筒直径越来越大,全部收卷之后的状态,几乎变成 2 倍。 薄膜的传送速度大概是固定为 50 mm/s 吧!

  • 马姐

    是的,没错! 那么,我们来计算开始收卷的电动机转速。

  • 达弟

    啊~~这么快就要计算了! 这这、这个嘛,圆周率是 3.14...

  • 马姐

    可不可以像这样简单的计算出来呢!
    转速 ÷ (直径 X 圆周率) X 60,计算后,就变成 9.55 r/min
    顺便解释一下,这个时候的转矩是力乘以旋转半径,等于是1.0N・m
    利用相同的计算方式,算一下收卷途中与完成收卷。

  • 达弟

    .....算好了,如下表所示。

    卷取开始、卷取途中、卷取结束的转速和转矩
  • 马姐

    是的,没错。 这张表最重要的地方随着开始收卷、一直到完成收卷的状态,「转速会变慢」、「转举会变大」。因此,收卷电动机必备的特性如下图所示。

    卷取电动机所需的特性
  • 达弟

    嗯嗯,特性的部分已经明白了,关于介绍给客户的电动机,也可以办得到吗?

  • 马姐

    这次可说是特大号的长篇连载喔!接着,解说电动机的种类。 你可要「张大眼睛看、张大耳朵仔细听了」。

  • 达弟

    是、好的!请问马姐,根据刚刚我们聊到的特性... 收卷轴应该选用哪一种电动机呢? 必须配合直径把转速调慢、把转矩调大,像这样的话,定速电动机应该没办法配合吧?!

  • 马姐

    你说的没错。 其实,有一台电动机刚好可以轻松的符合需要卷取的特性,那就是「转矩电动机」,有听过吗?

  • 达弟

    ㄟ... 这个名字嘛... (汗)... 请马姐指导指导! 到底哪里符合这种需求呢?

  • 马姐

    我们来看下一个「转矩-转速特性」。 转矩电动机特性的部分,有没有什么要注意的呢?

    转速-转矩特性
  • 达弟

    这个嘛,当转速越是变慢、转矩就会逐渐变大,这跟在前半段的最后看到的卷取电动机的必备特性很相似!

  • 马姐

    你的观察力还真是不错呢,很好很好!! 你说的没错,转矩电动机的特性与卷取电动机必备的特性非常相近。 只要转速-转矩特性与必备的特性一致,即可在一定的转速、一定的张力下收卷。

  • 达弟

    原来如此! 与卷取电动机完全符合耶! 但是,图上为什么会有多条转矩特性曲线呢?

  • 马姐

    转矩电动机可调整转矩,这张图是转矩电机组合 TM 系列的产品说明,可利用控制器的调整设定器调整转矩变大或变小,非常的简单。

  • 达弟

    控制上一点都不困难,关于收卷的轴,现在全都明白了。 那么,应该怎么推荐张力呢? 本来就跟电动机好像没有太大关系...

  • 马姐

    事实上,张力的用途也可以用在转矩电动机上。 往收卷方向相反的方向旋转,就达到张力的作用了。

    转矩电动机产生的刹车力
  • 达弟

    转矩电动机实在太强大了。 ... 不过,等一下,如果是这样的使用情况,好像定速电动机也可以办得到。

  • 马姐

    其实,非得要使用转矩电动机是有它的道理的。 其他电动机作为刹车用时容易发热,而导致无法发挥保护功能、甚至停机。

  • 达弟

    原来如此! 转矩电动机的运用方式还真不少耶。 作为张力控制使用时,有些什么样的特性呢?

  • 马姐

    说的也是! 你也必须学会有哪些特性。
    转矩电动机作为逆相刹车时的特性如图所示。

    说的也是! 你也必须学会有哪些特性。
    转矩电动机作为逆相刹车时的特性如图所示。

  • 达弟

    转速变的再快,刹车力几乎没什么改变。

转矩电动机的刹车力
  • 马姐

    原来如此! 转矩电动机的特性之一就是转速再怎么变,刹车力也不会差异太大。

  • 达弟

    这样对客户来说,有什么样的优点呢?

  • 马姐

    连接不同的装置时,可能会需要变更薄膜的传送速度或是途中需要采取其他处理时而暂时停机; 因此,刹车力无须配合转速而变更,实在太方便了。 除此之外,作为收卷电动机使用时也一样,可调节刹车力。

  • 达弟

    完全明白了! 以后如果有客户在问卷取的机构时,首先就可以介绍转矩电动机,其他还可以使用什么样的电动机呢?

  • 马姐

    卷取机构最常使用的就是无刷电动机的BXⅡ系列这个系列具有为转矩限制的功能,使用方法与转矩电动机相同。不仅如此,转矩限制的数值可转为数字值写入驱动器,可省去微调整的繁琐作业,推荐多台设备运转时使用。

  • 达弟

    转矩电动机以外,也可以使用无刷电动机。非常感谢马姐,终于可以向客户提出最符合需求的方案了!

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