Bir DC motorun hareket edebileceği maksimum ağırlık nasıl ölçülür?

ATV şase tabanlı bilgisayar kontrollü bir elektrikli araç projesi üzerinde çalışıyoruz.

Bu aracı hareket ettirmek için bir DC motor ararken (350kg olduğu tahmin ediliyor), elektrikli tekerlekli sandalye motoru buldum. 500 W 108 rpm 24V DC motordur ve kendi diferansiyeline sahiptir. Satıcı bana 540 kg'a kadar taşınabileceğini söyledi. Bu sayının hangi gerçeğe dayandığını bilmiyorum.

Ayrıca 500 W 1500 rpm 24 V DC motorum var. Düşürücülerle aynı hızdaki elektrikli tekerlekli sandalye motoruyla rpm'yi düşürür ve torku arttırırsam, 540 kg'a kadar hareket edebilir mi? Veya motorun hareket edebileceği maksimum ağırlık başka faktörlere mi bağlı? Bunu nasıl ölçebilirim?

Şimdiden teşekkürler.

“Satıcı bana ...” LOL! Eğer fizik onun işi olsaydı, muhtemelen bir satıcı olmazdı. Her durumda işi, cihazınızı çalıştırsanız da çalıştırmasanız da satış yapmaktır.

Karar vermeniz gereken ilk şey, motorun ne kadar güce sahip olması gerektiğidir. Daha sonra tork ve hız hakkında daha sonra endişelenebilirsiniz. Bunlar birbirlerine karşı takas edilebilir, ancak belirli görevler için belirli bir güç gerektiren fiziği kandıramazsınız.

Gücüne karar vermek için bakmanız gereken iki son kullanıcı kriteri vardır. Bunlar ne kadar hızlı hızlanmak istediğiniz ve iyi bir tepeye çıkmak için hangi minimum hızı istediğiniz. Tepe ölçütünü örnek olarak kullanacağım.

Diyelim ki 20 MPH'yi% 20 oranında yükseltmek istiyorsunuz. % 20 not, her 5 ileri için 1 bölüm yükseldiğiniz anlamına gelir. Yapılan tek fizik çalışması arttığından, sorun 4 MPH'de 350 kg yükseltmeye kadar azalır. 4 MPH 1.8 m / s'dir ve burada 350 kg ağırlığında 3.43 kN ağırlığındadır. Dolayısıyla harcanan güç:

  (1,8 m / s) (3,43 kN) = 6,13 kW

Elbette üstesinden gelmek için bir sürtünme olacak, bu nedenle bu örnekte yaklaşık 10 kW istiyorsunuz. 500 W daha da yakın olmadığından, çok daha düşük bir performans belirtmeniz veya çok daha büyük bir motor (ve onu beslemek için güç kaynağı) belirlemeniz gerekir.

Bunu tersine çevirip 500 W'nin neler yapabileceğini görelim.

  (500 W) / (3,43 kN) = 146 mm / s

500 W tüm birimi bu kadar hızlı kaldırabilir. Örneğin,% 20 dereceye uygulandığında, 5x, 730 mm / s veya 1.63 MPH'de hareket edebilir. Gerçekte sürtünme ve diğer kayıplar olacaktır, bu yüzden muhtemelen 500 mm / s'den fazla değil = 1.1 MPH.

Tork hakkında eklendi

Yukarıda açıklandığı gibi güçle başlamalısınız. Motorun ne kadar güç vermesi gerektiğine karar verdiğinizde, tork / hız dengesiyle karşılaşırsınız. Tekerleklerde hangi torka / hıza ihtiyacınız olduğunu öğrenebilirsiniz, ancak bu makul bir elektrik motorunun doğrudan üretmesi için genellikle çok yavaş ve çok yüksek tork olacaktır. Sonuç olarak, tekerlek mili ile motor mili arasında bir miktar dişli olacaktır. Vites yine de orada olduğundan, iyi bir motor seçin ve daha sonra dişli oranını uygun şekilde tasarlayın, aksi halde değil.

Bunu perspektife sokmak için, gereken tork ve hıza yukarıda açıklandığı gibi 20 MPH'da% 20'lik bir dereceye çıkalım. Diyelim ki tekerlekler 500 mm çapında, yani 250 mm yarıçapında, yani 1.57 m çevre. 20 MPH 8,9 m / s'dir, bu nedenle tekerlek 5,7 Hz'de dönmelidir. 5.7 Hz'de (342 RPM) maksimum güç ve verimliliğe sahip uygun bir motor elde etme olasılığınız yoktur. Bulduğunuz en iyi motora bağlı olarak muhtemelen 5x ila 10x dişli oranı elde edersiniz.

Örneğin, 10 kW'lık bir motora ihtiyacınız olduğuna karar verdiğinizi varsayalım. Bu 60 Hz (3600 RPM) ve 26,5 Nm, 20 Hz ve 80 Nm veya hepsi 10 kW ile sonuçlanan çeşitli kombinasyonlar olabilir. Uygun motorlar sadece sınırlı bir kombinasyonda mevcut olacak ve dişliler yine de özel olarak tasarlanacaktır. Motoru seçin, ardından dişli oranını dikte edin.