Jak to jest z tymi niutonometrami?

Dział dotyczący napędów z silnikiem umieszczonym w piastach kół.
ODPOWIEDZ
Awatar użytkownika
tas
Administrator
Posty: 2964
Rejestracja: 27 kwie 2017, 15:10
Lokalizacja: Żywiec
Kontakt:

Re: Jak to jest z tymi niutonometrami?

Post autor: tas »

Ale ja to rozumiem, dałem tylko komentarz na stwierdzenie, że jakim cudem silnik w rowerze ma 100Nm a "jakim cudem, jak mój opel z 2004r 1.6 ma 75Nm" :D
Nie no żartuję, ale sens zachowany :P
Silniki, sterowniki, BMSy: https://nexun.pl tel: +48 33 50 00 105
Tanie ogniwa: https://e-foton.pl
----------------------
Mój blog o rowerach elektrycznych: http://ebike.nexun.pl
scuda
Forumowicz
Posty: 747
Rejestracja: 24 lut 2018, 21:49
Lokalizacja: Stalowa Wola

Re: Jak to jest z tymi niutonometrami?

Post autor: scuda »

W rowerze nasze hub motory też nie mają zapewne podawanych momentów przez producenta, bo obręcz też jest przekladnią. Nie wiem jak to przeliczyć ale jeśli mxus V3 ma 125 nm przy 10-12 cali obwodu (nie wiem ile dokładnie) to przy 26 calach będzie miał ponad połowę mniej.
Awatar użytkownika
tas
Administrator
Posty: 2964
Rejestracja: 27 kwie 2017, 15:10
Lokalizacja: Żywiec
Kontakt:

Re: Jak to jest z tymi niutonometrami?

Post autor: tas »

kiedyś robiłem domowymi sposobami, tj dokładałem cieżar na kierownicę aż zdusiłem i nie miał siły podnosić go przy starcie.
Później ważyłem ile tego wyszło podnosząc na wadze sufitowej cały przód i z długości dźwigni oś silnika - kierownica liczyłem jaki Nm jest potrzebny aby tyle podnieść :)
taki Kg-m na Nm

Druga opcja to mierząc czas potrzebny silnikowi na przyśpieszenie całości od 0 do X przy znanej wadze Y da się też to policzyć.
Silniki, sterowniki, BMSy: https://nexun.pl tel: +48 33 50 00 105
Tanie ogniwa: https://e-foton.pl
----------------------
Mój blog o rowerach elektrycznych: http://ebike.nexun.pl
gienek333
Forumowicz
Posty: 631
Rejestracja: 19 lut 2018, 22:37
Lokalizacja: Kraków

Re: Jak to jest z tymi niutonometrami?

Post autor: gienek333 »

W samochodzie Nm są podawane na wale silnika. Jest tzw. przekładnia główna (najczęściej połączona z tzw. mechanizmem różnicowym), która dzieli obroty silnika przez około 4 (moment mnoży x 4). Pierwszy bieg również z grubsza dzieli obroty przez 4 (moment mnoży x4) co daje ok 16x większy moment na kołach na 1 biegu (ale to jest max przy jakichś obrotach). Silnik DD pracuje bez przekładni, ale ma ograniczone obroty z dwóch powodów; mechanicznych (wyważenie,rozerwanie), elektrycznych (są to silniki wielobiegunowe), częstotliwość zmian kierunku prądu w stojanie jest tak do 400Hz (zależy od blach i głębokości magnesowania). Z grubsza, silnik mający jedną parę biegunów i trzy cewki przy 50 Hz osiąga 3000 rpm, dla 400 Hz jest to 8x3000=24000 rpm, najczęściej nie przekracza się 200 Hz co daje 12000 rpm (trudna sztuka kompromisu) i tak się kręcą silniki używane w modelach latających. Jeżeli silnik DD ma 27 cewek (są to dalej 3 fazy, ale prąd musi się zmienić 9x w ciągu 1 obrotu), to przy 200 Hz będzie to 1500 rpm.
amciu
Nowicjusz
Posty: 10
Rejestracja: 24 wrz 2018, 3:36

Re: Jak to jest z tymi niutonometrami?

Post autor: amciu »

Z tymi niutonometrami to jest tak:
Moc to iloczyn momentu obrotowego i prędkości kątowej (prościej - obrotowej).
Jeżeli obracamy np. korbą o ramieniu 20 cm jakiś wałek - powiedzmy przykładowo, że to suport w rowerze - naciskając na pedały średnią siłą 150 niutonów, to generujemy średni moment obrotowy 30 Nm (ramię 1/5 metra, 150/5=30). Jeśli kręcimy z prędkością 1 obrót na sekundę, to prędkość kątowa wałka suportu w przybliżeniu wynosi 1x2 Pi = 6,28 radiana na sekundę. Tak więc moc, z jaką się wysilamy to 30 [Nm] x 6,28 [rad/s] = 188,4 [W] - tak, moc dostaniemy w watach, podstawiwszy do wzoru niutonometry i radiany na sekundę.

Przyjęte przykładowo wartości nie są dalekie od przeciętnie spotykanych rzeczywistych dla napędu DD. Ale 188 watów dla Cienqusia czy Smartolota to ciut przymało, aby wyprzedzać co żwawsze ślimaki :lol: . Tak więc dla szybszej jazdy silnik DD musiałby się kręcić znacznie szybciej, co skutkuje proporcjonalnym wzrostem mocy. Jeżeli mechanicznie by to wytrzymał, to z powodzeniem napędziłby małe autko, oczywiście z odpowiednią przekładnią. Podpowiem jeszcze, że możliwe do wykonania, a nawet dostępne sterowniki mocy BLDC, oparte o niskopojemnościowe mosfety poradzą sobie z takim silnikiem w interesującym Nas tutaj zakresie prędkości obrotowych. A jakie miałoby to-to przyspieszenie ?
Można to w przybliżeniu ugryżć na dwa sposoby:
- wyliczając dynamiczną siłę obwodową na bieżnikach opon autka, która jest niemal tożsama z siłą przyspieszającą. Znając rzeczywistą masę całkowitą poznamy przyspieszenie. Przyjmijmy w uproszczeniu, że silnik wygeneruje niemalże od zerowej prędkości 50 Nm i utrzyma ten moment do 6000 obr/min, przełożenie całkowite na I. biegu to 16:1, całkowita sprawność przeniesienia napędu z silnika na asfalt to 0,8, promień toczny kół to 0,25 m, a autko waży realnie tonę. Mamy wtedy moment na kołach:
50[Nm] x 16 x 0,8 = 640 Nm
I siłę obwodową (promień toczny koła jest tu ramieniem działania tej siły):
640 : 0,25 = 2560 N
Taka siła przyłożona do masy 1000 kg nada jej przyspieszenie:
2560 : 1000 = 2,56 m/s^2
czyli całkiem przyzwoicie, to 0,26 g ("g" to przyspieszenie ziemskie 9,81 m/s^2), a ten silnik może ponoć dużo więcej...
Autko rozpędzi się na tym I. biegu do prędkości:
6000 : 16 = 375 obr/min = 6,25 obr/s - to prędkość obr. kół
0,25[m] x 2 Pi = 1,57 metra - to obwód toczny koła
6,25 x 1,57 = 9,81 m/s = 35,3 km/h - to przybliżona górna prędkość na I. biegu. Całkiem znośnie... Upraszczając, pominąłem narastające wraz z prędkością opory ruchu i stałe opory ruchu. Niewiele to tutaj by zmieniło.

- wyliczając energię kinetyczną przy założonej prędkości autka, z mocy i wykonanej pracy wyliczyć czas potrzebny na zgromadzenie tej energii - czyli przyspieszenie średnie. Ale to bardziej zawiły sposób, nie będę nudził...
ODPOWIEDZ