Motorleistung berechnen...

[Telefisch]

Hallo Forum, da ich meinen letzten Beitrag im falschen Forum gepostet habe, hier nochmal die Frage in die Runde...

Ich benötige einen Antrieb für ein ca 1,5Tonnen schweres Fahrzeug.
Es sollen 2 Motoren mit 12V verwendet werden.
Die Motoren sollen über ein Schneckengetriebe auf eine Rolle wirken, die als Antriebseinheit an das Rad gedrückt werden.

Der Raddurchmesser beträgt ca 60cm und der Antriebsrollendurchmesser ca 4-6cm (noch variabel).

Wie berechne ich die notwendige Leistung des Motors bzw. die Kraft an der Welle nach dem Getriebe ?

So weit bin ich bis jetzt:
1500kg /2 Motoren = 750kg (pro Motor)
60cm (Rad) / 4cm (Antrieb) = 15 (Übersetzung)
Geschwindigkeit ca. 3kmh = 50m/min
macht bei 60cm Raddurchmesser = ca 27 RPM am Rad
ergibt bei Übersetzung 15 = ca. 400RPM an der Antriebswelle.

Kann mir jetzt jemand weiter helfen ?
Wieviel Nm muss der Motor an der Antriebswelle abgeben um ca 25% Steigung zu bewältigen ?

Danke im Voraus,
Gruss Carsten

[linux_80]

Hallo,
hilft evtl. diese Seite weiter:
https://www.roboternetz.de/phpBB2/motordrehmoment.php

Hallo Telefisch!

Ich habe dein Problem mal durchgerechnet und bin zu folgendem Ergebnis gekommen:

1. Eine Steigung von 25% entspricht einem Neigungswinkel von ca. 14°

2. Die erforderliche Antriebskraft (Hangabtriebskraft) errechnet sich aus der Gewichtskraft des Fahrzeuges mal dem Sinus des Neigungswinkels ( 15000 N * sin(14° ) = 3629 N ).
Das mach pro angetriebenem Rad eine Kraft von aufgerundet 1815 N erforderlich.

3. Daraus ergibt sich das Drehmoment an der Antriebsrolle zu 1815N * 0,02m = 36,3 Nm .

4. Die erforderliche Leistung beträgt
2 * pi * f * M = 2 * 3,14 * (400/60)1/s * 36,3 Nm = 1520W !!

Ohne Einbeziehung der Reibungsverluste und einer Reserve zum beschleunigen müßte also jeder Motor eine Leistung vonmindestens 1520 W erbringen. In der Praxis wirst du aber bestimmt über 2000W benötigen, um dein Gefährt an der Steigung noch zu bewegen.

Das Ganze scheint mir kaum realisierbar, da du dann riesige Akkus benötigst, denn bei 2 * 2000 Watt und einer Betriebsspannung von 12V brauchst du dafür immerhin 333A. Ich glaube nicht, daß du da mit einer Autobatterie weit kommst :) .

Gruß, Claus

[Telefisch]

Da leigt ein Rechenfehler vor.
Ich möchte 3kmh erreichen. Das sind 50m/min.
Bei einem Durchmesser der Antriebsrolle von 4 cm sind das rund 400 RPM.
Laut der Wiki-Berechnung macht das bei einem Verhältnis von 1:1 (Ist ja die angegebene Leistung an der Getriebe-Ausgangsseite) von 90Nm.

Es gibt vergleichbare Antriebssysteme, die haben einen Stromverbrauch von rund 40A für beide! Motoren.

siehe: www.powrmover.de

[womb@t]

Was soll den genau bewegt werden? Wie sieht es mit Gabelstapler aus, die haben doch auch manchmal Akkubetrieb!

[Telefisch]

www.powrmover.de
Nen Gabelstapler gibts aber auf fast keinem Campingplatz...

Und es soll bezahlbar bleiben.

die in der Produktwerbung genannten 25% Steigung erfordern einen Motorstrom von 250A. Anlasser als Antriebsmotore verkraften das eine Weile aber bei der Batterie hätte ich Bedenken
robotronix

[Telefisch]

Mach Dir mal keine Sorgen um den Strom. Mit 150Ah komme ich da ne Weile hin.
Und im Übrigen hab ich schon gesehen, wie so ein Antrieb einen Wohnwagen ganz entspannt die Bordsteinkante hochdrückt.
Es gibt auch noch einige andere Hersteller, die solche dinger herstellen.
Nur sind mir die zu teuer :(

Ich will doch nur wissen, ob ich mit meiner Berechnung richtig liege und ob jemand einen Hersteller kennt, der so starke Antriebe herstellt.

[tera x]

Hallo Jung's

eine Steigung ist für ein Elektrofahrzeug auf die Dauer mit Höhenstömen (150-350A bei 12Volt) ziemlich schädlich. Ein Anlasser könnte es auch gerada noch 3-5 Minuten aushalten. Alle weitere Versuche würden beim Anlasser zu starken Hitzebildungungen führen. Die Folgen wären davon Verschlechterung des Wirkungsgrades, der Arbeistpunkt verschiebt sich in den nicht zulässigen Bereich, Bürstenfeuer usw. Deshalb geht man über, zu den Antrieben, die eine 36V, 48V oder 110V Batterien verfügen. Nur so kann man die Ströme steuerbar und erfassbar machen.

Nun zu Eurem Problem!

Enegie => 0,5xMassexGeschwindigkeit zum Quadr. & P.t (Leistungx Zeit)
0,5x1500kg.50m/minx50m/min
1875000 Nm bzw Ws

Leistung =>P/t so den Rest kann man selber rechnen:
da werdet ihr sehen , dass eure Berechnungen nicht soganz stimmen

Mfg

Student Maschienenbau aus Dortmund

[Telefisch]

Na dann hat diese Firma:

www.powrmover.de

wohl ein echtes Wunder bewirkt.
...unfassbar.
Sind die 0,5 die Aufteilung auf 2 Antriebe ?
Dann bleibt da noch die Untersetzung des Getriebes....

Naja, vielleicht können professionelle Hersteller auch einfach besser die Physik ausser kraft setzen ;)

die ' 0,5 ' stammen einfach aus dem Zusammenhang zwischen (kinetischer) Energie, Masse und Geschwindigkeit (Wkin=m/2*v²)
die von dir angesprochene Getriebeuntersetzung hat darauf keinen Einfluß.
Ansonsten hat tera X nicht wesentlich zur Lösung begetragen (geht im ersten Semester vieleicht auch noch nicht :-))


So ganz ohne eigenen Namen?
Manf

[Robotronix]

da hat das login wohl nicht funktioniert...

um die Betrachtung von tera x sinnvoll weiterzuführen:

1875000 Ws entsprechen bei 12V Batteriespannung 156250 As, oder 43.4 Ah. Das ist für Blei-Starterbatterien ein realistischer Wert.
Über den Spitzenstrom läßt sich so aber nicht viel aussagen, da wir nicht wissen, in welcher Zeit dam Fahrzeug o.g. 1875 kWs kinetischer Energie zugeführt wurden.
Robotronix

[Enigma1]

Hmm... kann es sein das ihr euch mehr Gedanken macht als überhaupt notwendig ? Theorie hin und her aber die Hersteller Firma die diese Dinger produziert hat ja bereits "praktische Erfahrungen" und sie setzen einen Motor mit ca. 500W ein. Empfohlen wird eine Batterie um die 100Ah.
Damit ist doch eigentlich alles geklärt ?

Auszug der FAQ der Herstellerseite :
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Wie sind die technischen Daten des MoveIt?

* Volt 12 Volt ( DC-Gleichstrom )
* Watt 469 Watt
* Amper max. 50 Ampere
* Start Amper 40 Ampere
* Normal Fahren 15 Ampere
* Motor 3750 u/min
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Zwei Motoren mit je ca. 250W und einer entsprechenden Übersetzung das man am Ende auf die gewünschten ca. 3Km/h kommt (wie beim Original) und das sollte es gewesen sein.
Meine Kollegen würden jetzt sagen " Du machst Dir das einfach.." :-)