Bonjour à tous,
je souhaite réaliser un treuil Electrique pour faire du ski nautique ou wake board sur un étang.
quelle puissance de moteur utiliser sachant le poids moyen d'un skieur est de 90 kg, la vitesse à atteindre est 30 km/heure
les moteurs standards triphasés tournent à 1400t/min à 50hz
ma bobine d'enroulement du câble va avoir un diamètre de 300 mm
Je vais utiliser un variateur de frequence pour gerer les accelerations et aussi la vitesse
merci d'avance
Bruno
Bonjour
Il faudrait d'abord connaitre la traction nécessaire en moyenne sur le skieur. 20 Kg me semble un chiffre raisonnable. Sans doute le double dans les prises vitesse pendant les trajectoire transversales au câble, mais moins de 15 Kg en ligne droite. A cela il faut ajouter les frottement causés par les diverses poulies jalonnant tout le circuit fermé du câble. Je n'en ai malheureusement aucune idée, mais si on admet 20%, alors il faudrait y ajouter 4 kg, soit 24kg
Ensuite c'est le couple moteur qu'il faut déterminer sur le tambour, car même en réduisant la vitesse du moteur par un variateur électronique, le couple nominal du moteur n'augmente pas.
Supposant donc une moyenne de 24 kg (240N), çà demandera un couple de 240 N x 0,15 m = 36 Nm.
Il faudrait alors un moteur capable de fournir ce couple au régime nominal de 1400 t/mn (ou 146 rd/s) soit: 36Nm x 146 rd/s = 5500 watts. soit 7,4 HP par skieur.
PS: 1400 t/mn sur une poulie de 300mm donne 22m/s ou 80 km/h. Si seulement 30 km/h sont requis, pourquoi pas une poulie de 150mm ? ou un réducteur à engrenage de rapport 1/2 ? Cela permettrait de réduire la puissance du moteur de moitié.
Dernière modification par harmoniciste ; 25/01/2014 à 19h53.
Bonsoir,
Ne pas oublier qu'au départ, l'inclinaison des skis est le l'ordre de 45 degrés. La force de traction devra donc être supérieure.
Jean
je pense aussi qu'il faut un reducteur 1/3
en fait au départ le skieur ou wakeboarder est dans l'eau.
quelle va être la force nécessaire à tirer 90kg dans l'eau?
Il est souvent moins coûteux d'adopter un moteur multipolaire (exemple: 8 pôles 720 t/mn) que d'ajouter un réducteur.
Exception faite des réducteurs à courroies.
Jean
merci Jean pour cette remarque, mais je pense acheter un motoreducteur d'occasion.
ça sera plus facile à trouver qu'un moteur spécial.
Avec un réducteur 1/3, les 30 km/h ne seront plus atteints.
La forte traction (100 kg) au départ ne dure que quelques secondes, et les moteur asynchrones sont capables de surcouples momentanés importants. Si l'installation est dimensionnée pour plusieurs skieurs, le problème ne se pose pas à mon avis. Mais pour un seul, en effet.
en fait je vais piloter le moteur avec un variateur de fréquence qui est indispensable pour gérer le démarrage.
Donc je pourrai faire varier la vitesse jusqu'à plus de 2000 tours.
2000 / 3 = 666 tours/min au bout du réducteur et le couple multiplié par 3
666 tr/min = 11tr/s
avec une poulie de 300mm de diametre on obtient une vitesse de 11tr/s * 0,942 = 10m/s =36km/h
Jusque là c'est bon?
en fait je vais piloter le moteur avec un variateur de fréquence qui est indispensable pour gérer le démarrage.
Donc je pourrai faire varier la vitesse jusqu'à plus de 2000 tours.
2000 / 3 = 666 tours/min au bout du réducteur et le couple multiplié par 3
666 tr/min = 11tr/s
avec une poulie de 300mm de diametre on obtient une vitesse de 11tr/s * 0,942 = 10m/s =36km/h
Jusque là c'est bon?
si je continue mon raisonnement en prenant la base de calcul de Harmoniste:
666 tr/min = 70 rd/s
Supposant donc une moyenne de 24 kg (240N), çà demandera un couple de 240 N x 0,15 m = 36 Nm
36 Nm * 70 rd/s = 2520 W au niveau du réducteur et donc 2520 / 3 au niveau du moteur
"Jusque là c'est bon? Je pourrai faire varier la vitesse jusqu'à plus 2000 t/mn."
Si vous êtes sûr que le variateur de vitesse permet d'atteindre cette vitesse, alors c'est bon.
"Supposant donc une moyenne de 24 kg (240N), çà demandera un couple de 240 N x 0,15 m = 36 Nm
36 Nm * 70 rd/s = 2520 W au niveau du réducteur et donc 2520 / 3 au niveau du moteur "
Non. Vous faites une erreur: Le couple moyen nécessaire en entrée du réducteur sera 36 Nm / 3 = 12 Nm . C'est donc aussi le couple moyen à produire par le moteur.
Au "décollage" (pour traction max = 100 kg (1)) il devra maintenant fournir quatre fois ce couple soit 4 x 12 Nm = 48 Nm.
Si ce moteur est capable de produire une pointe de couple de rapport 2 (valeur courante), alors son couple nominal devra être : 48 Nm /2 = 24 Nm et donc sa puissance nominale (à 1400 t/mn) devra être: 24 Nm x 145 rd/s = 3500 watts (4,7 HP) mini (Si toutefois cette installation ne doit tirer qu'un seul skieur à la fois)
(1) 100 kg me semblent d'ailleurs exagérés
Dernière modification par harmoniciste ; 26/01/2014 à 20h03.
