Choix d'un moteur

[SHino_Borei]

Bonjour, j'aurais besoin de votre aide pour le choix du moteur d'un de mes projets. Ce moteur servira à faire avancer un sac motorisé. Le sac devra avancer à une vitesse nominale de 0,5 m/s.
J'aimerais savoir si ma démarche fonctionne.

Il faudra une puissance de 9 Newton pour déplacer l'appareil (donnée obtenue après test). On veux une vitesse de 0,5 m/s (=4,26 Rad/s)
Ce qui nous donne une puissance de P= F .V = 9 . 0,5 = 4,5 W en sortie.

On m'a conseillé de faire une estimation des pertes en énergies dus aux rendements théoriques du système de réduction (0,9) et du moteur (0,6)
On a P= 4,5/0,9/0,6 =~8,3 W en entrée du moteur

Le couple C =P/ Vitesse angulaire mais ici c'est la vitesse angulaire du moteur ou des roues ?
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[ranarama]

bjr. ça dépend si la dernière formule concerne l'axe du moteur, ou l'axe des roue. Càd tu ne peux pas mixer des C, P et V de deux axes différents puisque les réducteurs modifient les valeurs C et V voire mm P (en tenant compte des pertes)

[SHino_Borei]

On veut un couple pour le moteur et donc il faudra alors anticiper la réduction pour connaître la vitesse angulaire du moteur.

[Dynamix]

Salut
Le réducteur , tu le détermines avec les rapport des vitesses de rotation .
R = ω roue / ω moteur.
ω roue se déduit du diamètre de ta roue motrice et de la vitesse de ton véhicule (0,5 m/s)

[A voir en vidéo sur Futura]

[SHino_Borei]

Justement, je cherche un moteur donc je dois d'abord penser à un rapport de réduction

[Dynamix]

Quand tu as déterminé la puissance nécessaire (8,3 W) tu prends un coefficient de sécurité de 2 à 3 .=> 25 W
Tu cherches un moteur d' une puissance nominale (= maximum en continu) de 25 W environ correspondant à :
_Ton budget ??
_Ta tension alimentation ??

Une fois le moteur choisis , en fonction de sa vitesse de rotation sous charge , tu calcules ton réducteur .

Si tu essayes de faire autrement , tu vas tourner en rond sur un problème qui a plus d' inconnues que d' équations .

[SHino_Borei]

Ok merci.
J'ai trouvé du 12 V (correspondant à la batterie)dans mon budget, à 2000 tr/min, Il faudrait alors une réduction de 1/50 (pour les 40 tr/min voulus).
Merci pour votre aide.

[ranarama]

J'y pense, ne faudrait-il vérifier que les 8 Newton corresponde au cycle de démarrage, càd à vaincre l'inertie de la charge dans un temps raisonnable puis enclencher le mvt recherché.
Car si c'est ces 8N ne correspondent qu'au seul régime permanent et que tu dimensionnes ton moteur la dessus bah ne risque-t-il pas de ne jamais pouvoir démarrer assez rapidement pour l'usage requis ? -_-'

[Dynamix]

Le couple de démarrage est bien supérieur au couple en continu . C' est pour ça que les moteur électrique sont si violant au démarrage .
Le temps de démarrage est calculable si on connaît les caractéristiques du moteur .
En fait c' est asymptotique , et le temps est infini . On calcule le temps pour atteindre x% de la vitesse en continu .

[SHino_Borei]

Je n'avais pas pensé au temps de démarrage. Donc il est probable qu'il faille refaire les calculs avec une puissance supérieur aux 9N prévus au départ.
Pour le temps de démarrage comment le calcule-t-on alors ?

[PIXEL]

le couple moteur se transformera en force appliquée à la masse....

à partir de là , calculer l'accélération ( en m/s²) est du niveau de CM1

c'est pourquoi il faut voir "assez large"

[Dynamix]

une puissance supérieur aux 9N prévus au départ.

9 N c' est une force , pas une puissance .

Pour le temps de démarrage comment le calcule-t-on alors ?

Méthode vite fait :
Tu considère une force moyenne double de la force en continu = 18 N appliquée à la masse m à déplacer , ça te donne l' accélération .

[SHino_Borei]

D'accord merci. "une puissance" petite erreur d’inattention de ma part merci de l'avoir corrigée

[ranarama]

bsr. Dans les test AUTO il compare souvent la puissance du véhicule sur le temps d'acceleration pour atteindre 100 km/h
C'est un peu comme ça aussi pour les moteurs électriques, puisque basé sur le mm le mm principe fondamentale de la dynamique

En fait c'est à toi de définit en combien de temps tu veux (ou il faut) que ton système "démarre" (cad atteindre 90/95% de sa vitesse nominal ... puisque c'est asymptotique ^^) et ainsi tu peux choisir la puissance du moteur. Donc l'accélération ne se calcule pas, elle se choisit ou est imposé par les circonstances, ensuite par calcul il découlera la puissance du moteur minimale nécessaire à produire une telle accélération. Choisir un moteur de puissance bien supérieur au régime permanent n'est donc pas tout à fait un sur dimensionnement, mais plus lui permettre de survivre à des redémarrages en série (soit surintensité dans les bobines => forts échauffements et ventilation peu efficace dans ce cas).
ya un le tuto si tu veux les équations sachant qu'il rajoute une pente histoire de bien prendre la tête mais dans ton cas tu peux dire que theta=zero : http://www.robotshop.com/blog/en/dri...-tutorial-3661
(lire aussi les commentaires de l'auteur en réponse aux questions posées)
il y a mm des petits malin qui ont utilisé sa démo pour en faire un outil de calcul en ligne, si ça peut aider : http://www.technologuepro.com/outils...nt-moteur.html

Sinon il existe un tuto en français et bcp bcp mm mieux expliqué mais p..d..b..d..m.. je n'le retrouve pas :'(

[Dynamix]

Choisir un moteur de puissance bien supérieur au régime permanent n'est donc pas tout à fait un sur dimensionnement

Si la consommation est un problème , un surdimensionnement peut mener à un rendement catastrophique .
Deux à trois fois le nominal , pas plus .
Mais en général l' accélération ne pose pas de problème car les forces résistantes sont proportionnées aux masses à déplacer .
On se doute qu' avec une force résistante de 9 N , la masse à déplacer ne doit pas être de 100 kg

[SHino_Borei]

Merci pour vos réponse.
Dynamix, donc l'accélération ne sera donc pas un problème alors. Mais au niveau du rendement, de la consommation ce pourrait être un problème au niveau de l'autonomie de la batterie.

[Dynamix]

Quelle est la masse à déplacer ?

[SHino_Borei]

Elle doit faire au maximum 20 kg.

[Dynamix]

Démarrage en 1/2 seconde .
Si les démarrage ne sont pas trop fréquent , ça ne pose pas de problème .
Quel moteur as tu choisis ?
Exemple de moteur qui conviendrait en :
http://www.mabuchi-motor.co.jp/cgi-b...AT_ID=fc_140sj
en 15160/12 ou 13 V

Vois aussi en brushless .

[SHino_Borei]

Le démarrage ne posera donc pas de problème.
En ce qui concerne la vitesse du moteur, ça pourrait poser problème, car il faudrait une assez grosse réduction.

[Dynamix]

Quelle est la vitesse de rotation des roues ?

[SHino_Borei]

Environ 40 tr/min.

[Dynamix]

Si tu veux réduire le réducteur , il faut grossir le moteur .
Plus lent et plus coupleux => plus gros .
C' est juste un constat , pas une loi de la physique .
Dans ton cas ce n' est pas gênant .

Exemple de moteur qui pourrait convenir (le deuxième et le quatrième , les deux autres sont trop puissants):
http://www.mabuchi-motor.co.jp/cgi-b..._ID=rs_555pcvc
Le quatrième par exemple tournerait aux environ de 1435 tr/min en 12 V

C' est juste des exemples . J' ignore totalement qui vend ces moteurs .

[SHino_Borei]

Oui, merci. La masse du moteur aurait pu gêner, mais je vois que les moteurs que tu m'as présenté en exemple pèsent dans les 250 g, ce qui ne gênerais pas. et puis si je peux me procurer un réducteur avec un rapport de 1/50, 2000 tr/min devrait me suffire.