Làm thế nào để đo trọng lượng tối đa mà động cơ DC có thể di chuyển?

Chúng tôi đang làm việc trong một dự án xe điện điều khiển bằng máy tính, dựa trên một charkt ATV.

Trong khi tôi đang tìm kiếm một động cơ DC để di chuyển chiếc xe này (ước tính là 350kg), tôi đã tìm thấy một động cơ xe lăn điện. Nó là động cơ DC DC 500 W 108 vòng / phút và có vi sai riêng. Nhân viên bán hàng nói với tôi rằng nó có thể di chuyển tới 540 kg. Tôi không biết con số này dựa trên thực tế nào.

Tôi cũng có một động cơ 24 V DC 500 W 1500 vòng / phút. Nếu tôi giảm vòng / phút và tăng mô-men xoắn với cùng tỷ lệ của động cơ xe lăn điện thông qua bộ giảm tốc, nó có thể di chuyển tới 540 kg không? Hay trọng lượng tối đa mà một động cơ có thể di chuyển phụ thuộc vào các yếu tố khác? Làm thế nào tôi có thể đo lường điều này?

Cảm ơn trước.

"Người bán hàng nói với tôi ..." LOL! Nếu vật lý là thứ của anh ta, có lẽ anh ta không phải là người bán hàng. Trong mọi trường hợp, công việc của anh ta là bán hàng, cho dù bạn có làm cho thiết bị của mình hoạt động hay không.

Điều đầu tiên bạn cần quyết định là động cơ cần bao nhiêu năng lượng. Sau đó bạn có thể lo lắng về mô-men xoắn và tốc độ sau này. Chúng có thể được trao đổi với nhau, nhưng bạn không thể lừa dối vật lý đòi hỏi một sức mạnh nhất định cho các nhiệm vụ nhất định.

Có hai tiêu chí người dùng cuối bạn cần xem xét để quyết định sức mạnh. Đây là tốc độ bạn muốn để có thể tăng tốc, và tốc độ tối thiểu bạn muốn để có thể đi lên một ngọn đồi đàng hoàng. Tôi sẽ sử dụng tiêu chí đồi làm ví dụ.

Giả sử bạn muốn có thể tăng 20 MPH lên 20%. 20% điểm có nghĩa là bạn tăng 1 phần cho mỗi 5 chuyển tiếp. Vì công việc vật lý duy nhất đang được thực hiện đang tăng lên, vấn đề giảm xuống còn tăng 350 kg lên 4 MPH. 4 MPH là 1,8 m / s, và ở đây trên trái đất 350 kg nặng 3,43 kN. Do đó, sức mạnh được sử dụng là:

  (1,8 m / s) (3,43 kN) = 6,13 mã lực

Tất nhiên sẽ có một số ma sát cần khắc phục, vì vậy bạn muốn có khoảng 10 kW trong ví dụ này. Vì 500 W thậm chí không đóng, bạn phải chỉ định hiệu suất thấp hơn nhiều hoặc có động cơ lớn hơn nhiều (và nguồn năng lượng để cung cấp cho nó).

Hãy lật cái này và xem 500 W có thể làm gì.

  (500 W) / (3,43 kN) = 146 mm / giây

Đó là cách nhanh chóng 500 W có thể nâng toàn bộ đơn vị lên. Chẳng hạn, áp dụng điều đó cho mức 20%, nó có thể di chuyển dọc ở tốc độ 5x, hoặc 730 mm / s, hoặc 1,63 MPH. Trong thực tế sẽ có ma sát và các tổn thất khác, vì vậy có lẽ không quá 500 mm / s = 1,1 MPH.

Thêm về mô-men xoắn

Bạn nên bắt đầu với sức mạnh như mô tả ở trên. Một khi bạn đã quyết định công suất động cơ phải đưa ra, bạn phải đối mặt với sự đánh đổi mô-men xoắn / tốc độ. Bạn có thể tìm ra mô-men xoắn / tốc độ bạn cần ở các bánh xe, nhưng điều đó thường sẽ quá chậm và mô-men xoắn quá cao cho một động cơ điện hợp lý để sản xuất trực tiếp. Kết quả là, sẽ có một số bánh răng giữa trục bánh xe và trục động cơ. Vì dù sao cũng có bánh răng, hãy chọn một động cơ tốt và sau đó thiết kế tỷ số truyền cho phù hợp, chứ không phải cách khác.

Để đặt điều này trong viễn cảnh, chúng ta hãy nhìn vào mô-men xoắn và tốc độ cần thiết tăng lên 20% ở 20 MPH như mô tả ở trên. Giả sử các bánh xe có đường kính 500 mm, bán kính 250 mm, chu vi 1,57 m. 20 MPH là 8,9 m / s, vì vậy bánh xe phải quay ở mức 5,7 Hz. Bạn không có khả năng có được một động cơ phù hợp với công suất và hiệu suất cao nhất ở mức 5,7 Hz (342 RPM). Bạn có thể sẽ kết thúc với tỷ lệ bánh răng 5x đến 10, tùy thuộc vào động cơ tốt nhất có sẵn mà bạn tìm thấy.

Ví dụ: giả sử bạn đã quyết định rằng bạn cần một động cơ 10 kW. Điều đó có thể đến như 60 Hz (3600 RPM) và 26,5 Nm, 20 Hz và 80 Nm, hoặc một loạt các kết hợp khác mà tất cả dẫn đến 10 kW. Động cơ phù hợp sẽ chỉ có sẵn trong sự kết hợp hạn chế, và thiết bị có thể sẽ được thiết kế tùy chỉnh bằng mọi cách. Chọn động cơ, sau đó để cho nó ra lệnh tỷ số.