Kami sedang mengerjakan proyek kendaraan listrik yang dikendalikan komputer yang didasarkan pada chasis ATV.
Ketika saya sedang mencari motor DC untuk memindahkan kendaraan ini (yang diperkirakan 350kg), saya menemukan motor kursi roda listrik. Ini adalah 500 W 108 rpm 24V motor DC dan memiliki diferensial sendiri. Penjual mengatakan kepada saya bahwa itu bisa bergerak hingga 540 kg. Saya tidak tahu berdasarkan fakta nomor ini.
Saya juga punya motor 500 W 1500 rpm 24 V DC. Jika saya mengurangi rpm dan meningkatkan torsi dengan rasio yang sama dari motor kursi roda listrik melalui reduktor, dapatkah ia bergerak hingga 540 kg? Atau apakah berat maksimum yang dapat digerakkan motor bergantung pada faktor-faktor lain? Bagaimana saya bisa mengukur ini?
Terima kasih sebelumnya.
Jawaban:
"Penjual itu memberitahuku ..." LOL! Jika fisika adalah miliknya, dia mungkin bukan penjual. Dalam kasus apa pun, pekerjaannya adalah melakukan penjualan, baik perangkat Anda berfungsi atau tidak.
Hal pertama yang perlu Anda putuskan adalah seberapa besar daya yang dibutuhkan motor. Anda kemudian dapat khawatir tentang torsi dan kecepatan nanti. Itu bisa ditukar satu sama lain, tetapi Anda tidak bisa menipu fisika yang membutuhkan kekuatan tertentu untuk tugas-tugas tertentu.
Ada dua kriteria pengguna akhir yang perlu Anda perhatikan untuk memutuskan kekuatan. Ini adalah seberapa cepat Anda ingin dapat berakselerasi, dan kecepatan minimum apa yang Anda inginkan untuk dapat naik ke bukit yang layak. Saya akan menggunakan kriteria bukit sebagai contoh.
Katakanlah Anda ingin dapat naik 20 MPH naik kelas 20%. Grade 20% berarti Anda naik 1 bagian untuk setiap 5 forward. Karena satu-satunya pekerjaan fisika yang dilakukan naik, masalahnya berkurang hingga menaikkan 350 kg langsung pada 4 MPH. 4 MPH adalah 1,8 m / s, dan di sini di bumi 350 kg beratnya 3,43 kN. Karenanya, daya yang dikeluarkan:
(1,8 m / s) (3,43 kN) = 6,13 kW
Tentu saja akan ada beberapa gesekan untuk diatasi, jadi Anda ingin sekitar 10 kW dalam contoh ini. Karena 500 W bahkan tidak dekat, Anda harus menentukan kinerja yang jauh lebih rendah atau mendapatkan motor yang jauh lebih besar (dan sumber daya untuk memberinya makan).
Mari kita balik ini dan melihat apa yang bisa dilakukan 500 W.
(500 W) / (3,43 kN) = 146 mm / s
Begitulah seberapa cepat 500 W dapat mengangkat seluruh unit lurus ke atas. Menerapkannya pada tingkat 20%, misalnya, dapat bergerak sepanjang 5x itu, atau 730 mm / s, atau 1,63 MPH. Pada kenyataannya akan ada gesekan dan kerugian lainnya, jadi mungkin tidak lebih dari 500 mm / s = 1,1 MPH.
Ditambahkan tentang torsi
Anda harus mulai dengan kekuatan seperti dijelaskan di atas. Setelah Anda memutuskan berapa banyak daya motor harus padam, Anda menghadapi pengorbanan torsi / kecepatan. Anda dapat mengetahui berapa torsi / kecepatan yang Anda butuhkan di roda, tetapi itu biasanya akan terlalu lambat dan torsi terlalu tinggi untuk menghasilkan motor listrik yang wajar secara langsung. Akibatnya, akan ada beberapa persneling antara poros roda dan poros motor. Karena gearing ada di sana, pilih motor yang bagus dan kemudian desain rasio gear yang sesuai, bukan sebaliknya.
Untuk menempatkan ini dalam perspektif, mari kita lihat torsi dan kecepatan yang dibutuhkan naik kelas 20% pada 20 MPH seperti yang dijelaskan di atas. Katakanlah rodanya berdiameter 500 mm, jari-jarinya 250 mm, jadi keliling 1,57 m. 20 MPH adalah 8,9 m / s, jadi roda harus berputar pada 5,7 Hz. Anda tidak mungkin mendapatkan motor yang cocok dengan daya puncak dan efisiensi pada 5,7 Hz (342 RPM). Anda mungkin akan berakhir dengan rasio gigi 5x hingga 10x, tergantung pada motor terbaik yang tersedia yang Anda temukan.
Sebagai contoh, katakanlah Anda telah memutuskan Anda membutuhkan motor 10 kW. Itu bisa datang sebagai 60 Hz (3600 RPM) dan 26,5 Nm, 20 Hz dan 80 Nm, atau berbagai kombinasi lain yang semuanya menghasilkan 10 kW. Motor yang cocok hanya akan tersedia dalam kombinasi terbatas, dan gearing kemungkinan akan dirancang khusus pula. Pilih motornya, lalu biarkan mendikte rasio roda gigi.
sumber