Autor Tema: Potencia de Un Motor  (Leído 276 veces)

0 Usuarios y 1 Visitante están viendo este tema.

Desconectado Juan Becerra

  • PIC10
  • *
  • Mensajes: 2
Potencia de Un Motor
« en: 12 de Septiembre de 2018, 20:09:07 »
Buenas tardes tengo una duda, estoy desarrollando el siguiente proyecto:
Quiero motorizar una silla de ruedas y para ello estoy tratando de calcular el motor necesario para mover la silla y al usuario, estoy estimando las siguientes condiciones.
Diámetro de las ruedas 0.6 metros
Tipo de acople a motor: Directo o polea 1/1.
velocidad deseada de 10 km/h.
peso estimado 140 kg.

se que para obtener esa velocidad necesito que el motor vaya a 90 RPM. lo que quisiera saber es que potencia debe de tener para poder mover ese peso a esa velocidad. la aceleración del mismo la pretendo controlar mediante programación y aplicando un PWM.

Desconectado Picuino

  • Moderadores
  • DsPIC33
  • *****
  • Mensajes: 4918
Re:Potencia de Un Motor
« Respuesta #1 en: 13 de Septiembre de 2018, 02:29:56 »
¿Qué aceleración quieres?
O dicho de otra forma, ¿Qué pendiente máxima podrá subir?

Desconectado Eduardo2

  • PIC16
  • ***
  • Mensajes: 107
Re:Potencia de Un Motor
« Respuesta #2 en: 13 de Septiembre de 2018, 03:03:08 »
Buenas tardes tengo una duda, estoy desarrollando el siguiente proyecto:
Quiero motorizar una silla de ruedas y para ello estoy tratando de calcular el motor necesario para mover la silla y al usuario, estoy estimando las siguientes condiciones.
Diámetro de las ruedas 0.6 metros
Tipo de acople a motor: Directo o polea 1/1.
velocidad deseada de 10 km/h.
peso estimado 140 kg.

se que para obtener esa velocidad necesito que el motor vaya a 90 RPM. lo que quisiera saber es que potencia debe de tener para poder mover ese peso a esa velocidad. la aceleración del mismo la pretendo controlar mediante programación y aplicando un PWM.

Empecemos con que con esos datos no se puede estimar ninguna potencia.

Un objeto que se mueve horizontalmente a velocidad constante no necesita energía para sostener esa velocidad, salvo claro, las pérdidas. Que generalmente se desconocen o se estiman de manera gruesa.

Si en cambio se toma como referencia el subir una pendiente o una aceleración como indica Picuino ya se puede calcular algo.
Pero en estos casos lo mejor es Googlear y ver de qué potencia suelen ser los motores que se utilizan en sillas de ruedas.  Una sola búsqueda y me sale que andan entre 200 y 300W, ya sea con un solo motor o uno para cada rueda de 100 a 150W c/u.


Pero eso de hacer acople directo o poleas de baja relación es un freshman dream ==> Olvidate.
La potencia indicada en un motor es siempre a velocidad nominal, y en los motores de continua suele ser del orden de 2000rpm.  Si lo hacés girar a la mitad de la velocidad te entregará la mitad y a 90rpm solo un 5%.
Resumiendo, reductor si o si. Y no cualquiera, si la velocidad nominal del motor son 2000rpm y vos querés 90rpm max la relación debe ser alrededor de 20:1


Desconectado Picuino

  • Moderadores
  • DsPIC33
  • *****
  • Mensajes: 4918
Re:Potencia de Un Motor
« Respuesta #3 en: 13 de Septiembre de 2018, 12:51:34 »
Podría hacer un Brushless outrunner tan grande como la rueda. Con eso conseguiría el par necesario (unos 60Nm para una pendiente del 15%)
« Última modificación: 13 de Septiembre de 2018, 13:06:04 por Picuino, Razón: corrijo par »

Desconectado Picuino

  • Moderadores
  • DsPIC33
  • *****
  • Mensajes: 4918
Re:Potencia de Un Motor
« Respuesta #4 en: 13 de Septiembre de 2018, 13:00:05 »
La potencia mecánica que necesitas, unos 600 vatios en total.

Pero me parece que tendrás que estudiar bien el problema.
Saludos.

Desconectado AcoranTf

  • Colaborador
  • PIC24H
  • *****
  • Mensajes: 1040
Re:Potencia de Un Motor
« Respuesta #5 en: 13 de Septiembre de 2018, 22:13:17 »
Pero eso de hacer acople directo o poleas de baja relación es un freshman dream ==> Olvidate.
La potencia indicada en un motor es siempre a velocidad nominal, y en los motores de continua suele ser del orden de 2000rpm.  Si lo hacés girar a la mitad de la velocidad te entregará la mitad y a 90rpm solo un 5%.
Resumiendo, reductor si o si. Y no cualquiera, si la velocidad nominal del motor son 2000rpm y vos querés 90rpm max la relación debe ser alrededor de 20:1

Te olvidas de una cosa, en la actualidad existen motores sin escobillas de alto rendimiento y que trabajan a la velocidad directa necesaria. Como ejemplo valgan las bicicletas electricas, los hoverboard, los segway, las propias sillas de ruedas comerciales y muchos otros vehiculos avanzados.

Saludos.

Desconectado Eduardo2

  • PIC16
  • ***
  • Mensajes: 107
Re:Potencia de Un Motor
« Respuesta #6 en: 13 de Septiembre de 2018, 22:45:36 »
No me olvido,  ocurre que interpreto que él apunta a un motor de continua , por lo de controlarlo por PWM.

También me dá la impresión que busca un motor económico y  económico==motor_común_y_corriente.

Si quiere hacer acoplamiento directo pues necesita un motor de 90 rpm NOMINALES,  no le vale uno de continua de 2000rpm o un brushless de 750rpm  porque a 90rpm van a entregar una miseria de potencia.  Esto ya no depende del tipo de control pues la corriente en los bobinados es proporcional al torque,  y siendo la potencia=Torque x velocidad_angular , para entregar potencia a bajas vueltas la corriente debe ser altísima y mas bien que quemarías el motor.

Los motores para bicicletas etc son motores de un montón de campos, son todos brushless. Si fueran de continua necesitarían tener mas de 10 pares de escobillas --> poco práctico, por eso no existen.

Saludos.

Desconectado AcoranTf

  • Colaborador
  • PIC24H
  • *****
  • Mensajes: 1040
Re:Potencia de Un Motor
« Respuesta #7 en: 13 de Septiembre de 2018, 23:36:33 »
Yo no veo por ningun lado que especificase que tipo de motor quiere y para no enredarnos en discusiones absurdas que no llevarian a nada practico, le aconsejo a Juan Becerra, que busque en google por: "motores para vehiculos electricos" y tambien especificando el vehiculo, por ejemplo para bicicletas, para sillas de ruedas, para hoverboard, etc.
Como ejemplo en este enlace dan mucha info que seguro le viene bien a  Juan: https://www.biobike.es/2018/01/09/los-mejores-motores-para-bicicleta-electrica-2018/

Saludos.

Desconectado KILLERJC

  • Colaborador
  • DsPIC33
  • *****
  • Mensajes: 6942
Re:Potencia de Un Motor
« Respuesta #8 en: 13 de Septiembre de 2018, 23:47:37 »
Comprar un motor de una moto, y que acelere hasta 70/80 km/h, te imaginas uno en bici y que te pase el nono con la silla de ruedas como si estuvieras parado.
Yo dije si algun dia quedo en silla de ruedas le pongo un motor naftero jejeje.

Dejando de lado la locura.. Todo va a depender de lo que quieras gastar esta persona. Y pienso igual que Eduardo. Si quiere ir por un motor brushless adelante, pero seguramente no sea relacion 1:1 como pide.

Desconectado Picuino

  • Moderadores
  • DsPIC33
  • *****
  • Mensajes: 4918
Re:Potencia de Un Motor
« Respuesta #9 en: 14 de Septiembre de 2018, 02:18:29 »
Yo creo que no sabe calcular el empuje que necesita la silla.
Eso se puede hacer a partir de una pendiente de subida o a partir de una aceleración. Es un problema sencillo que puede resolver casi cualquier estudiante de secundaria.
El tema del motor dc con acople directo tampoco suena bien.

Creo que Juan tiene dudas generales sobre el problema. Primero tendrá que googlear un poco y repasar la física básica del problema.

Saludos.

Desconectado Robert76

  • PIC12
  • **
  • Mensajes: 82
Re:Potencia de Un Motor
« Respuesta #10 en: 14 de Septiembre de 2018, 10:42:48 »
Hola, recopilando los datos que arroja ésta persona, podemos calcular las características del motor.
Entonces dice que:
                            Peso a desplazar 140Kg + silla(30Kg aprox)
                            Diámetro rueda de sillas .6m
                            Velocidad final 10Km/h

Bien, sólo faltaría estimar cómo dice Picuino la aceleración del sistema.

10Km/h equivale a 2.78m/s, si consideramos que la silla alcanza la vel. final en 2", la aceleración sería:

a=V/t   a=2.78/2  a=1.4m/s2

La distancia recorrida durante la aceleración será:  d=1/2a.t2 sería d=1/2x1.4x4   d=2.8m

La fuerza del sistema es de:  F=m.a  quedaría F=170x1.4  F=240N (aprox.)

Ahora, la potencia necesaria sería:    P=F.d/t     en donde quedaría P=240x2.8/2 P=340W (+/-)

Aunque esa potencia es necesaria en el arranque, luego al desaparecer la aceleración, nos queda la fricción con el medio es la única protagonista.

Entonces: Podríamos decir que el coeficiente de rozamiento de una rueda con cubierta de goma puede rondar .1 a .2 dependiendo del material y del terreno.

Entonces siendo pesimístas tenemos que la fuerza de fricción es de FR=u.N   FR=.2x170x9.81   FR=334N, es una cifra importante.

Si la silla recorre 50 metros.  la potencia necesaria será  P=334x50/18s   (50metros se recorrerán en 18segundos)

Tenemos 930W, y no consideramos una rampa que sería la peor condición.

Viendo éste resultado me da a pensar que el coeficiente de fricción de la silla debe ser mucho menor, sino no habrá baterías que aguanten.
« Última modificación: 14 de Septiembre de 2018, 10:57:15 por Robert76 »


 

anything