Aide pour dimensionner un moteur électrique
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Aide pour dimensionner un moteur électrique



  1. #1
    math-06

    Aide pour dimensionner un moteur électrique


    ------

    Bonjour

    J'ai pour projet de créé un kart à moteur électrique. Je n'arrive pas à trouver quelque chose de cohérent pour la puissance du moteur. C'est pourquoi je viens vers vous pour trouver une aide.
    Voici les caractéristique de mon kart.

    Masse: 100 kg (avec batterie pilote et moteur)
    Diamètre roue: 0.25m
    Vitesse max: 5.348 m/s
    Pignon moteur 11 et couronne 74 dent
    Accélération : Je n'ai pas besoin d'une grosse accélération, il faut juste que le kart arrive à atteindre ça vitesse max
    Pente:0 degré, il est prévu pour rouler sur le plat
    Deux roues motrices (arrière)

    J'ai prévu de mettre un moteur 350w 24 v qui tourne a 2750 tr/min avec un couple de 1.22 n/m

    Voici les caractéristiques du moteur:

    http://pocketquadelectrique.csmoto.f...datasheet2.php

    Pensez vous que cela fonctionnera? Quels sont les calcules que vous avez fait?

    J'espère que vous pourrez m'aider rapidement !!
    Merci d'avance

    -----

  2. #2
    harmoniciste

    Re : Aide pour dimensionner un moteur électrique

    Bonjour,
    Tu dois d'abord te poser la question: "Quelles résistance devra vaincre le moteur", malgré un sol plat et horizontal

    1) La force due à la déformation du caoutchouc des pneus (coef de roulement), et du sol (sable?)
    2) La force due à la pénétration dans l'air
    3) La force due à l'accélération souhaitée (certainement pas aussi négligeable que tu penses)

    Attention, sans différentiel mécanique autorisant des vitesses différentes entre les deux roues arrières, des pertes importantes par frottement sur le sol apparaitront lors des virage.

  3. #3
    PIXEL

    Re : Aide pour dimensionner un moteur électrique

    1/3 de cheval pour emmener 100 kg , ça me semble plus que limite.

  4. #4
    math-06

    Re : Aide pour dimensionner un moteur électrique

    Merci de ta réponse
    Pour le coefficient de fortement d'après ce que j'ai vu on peut mettre 0.8 pour un contacte caoutchouc / route sèche
    Pour les frottements avec l'air je pense qu'ils sont négligeable pour une vitesse d'environ 20 km/h
    Pour l’accélération nous pouvons prendre une atteinte de la vitesse max en 20 seconde ce qui fait une accélération de 0.28 m*s-2
    Il y a un différentiel.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Sanglo

    Re : Aide pour dimensionner un moteur électrique

    Bonjour,

    J'ai pour projet de créé un kart à moteur électrique.
    Pour l’accélération nous pouvons prendre une atteinte de la vitesse max en 20 seconde ...
    Un kart qui atteint une vitesse de 20 km/h en 20 secondes !!!
    Un gamin fait largement mieux que ça avec une planche à roulette ou avec une trotinette.

    Si un coureur à pied fait le 100m en 20sec, ça veut dire qu'il se déplace à 18 km/h ... heureusement que son accélération est meilleure que celle de ton kart .

    Question puissance du moteur, jettes un coup d'oeil là:
    http://aisne02geii.e-kart.fr/?page_id=7 ... et ce n'est pas difficile de trouver d'autres liens.

    350W pour entraîner un kart !!!

    A++
    Pas de problèmes ... rien que des solutions.

  7. #6
    f6bes

    Re : Aide pour dimensionner un moteur électrique

    Citation Envoyé par PIXEL Voir le message
    1/3 de cheval pour emmener 100 kg , ça me semble plus que limite.
    Bonjour PIXEL,
    Oui ,mais...c'est un percheron...que diable !
    Bon WE

  8. #7
    PIXEL

    Re : Aide pour dimensionner un moteur électrique

    Citation Envoyé par math-06 Voir le message
    Il y a un différentiel.
    vu les pertes dans un différentiel, y va pas rester grand-chose

  9. #8
    harmoniciste

    Re : Aide pour dimensionner un moteur électrique

    Bonjour, Math06
    Ce n'est pas de coef de frottement dont j'ai parlé, mais de coef. de roulement.
    Par ailleurs, une accélération de 0,28 m/s^2 me semble très insuffisante. Il te faut être plus réaliste dans les données.
    Enfin, la démarche consistant à choisir tous les éléments au hasard, et demander ensuite si des calculs valideront ces choix arbitraires n'est certainement pas la bonne.

  10. #9
    Sanglo

    Re : Aide pour dimensionner un moteur électrique

    Re,

    la démarche consistant à choisir tous les éléments au hasard, et demander ensuite si des calculs valideront ces choix arbitraires n'est certainement pas la bonne.
    Tout à fait exact.
    Tout projet commence par un cahier des charges et dans le cas présent il fallait faire des recherches afin de voir ce qui existe déjà.
    Si c'est pour un projet d'études, il nul besoin d'améliorer ce qui existe puisque dans ce cas ce qui importe c'est de montrer comment on procède à partir d'un cdc pour arriver à la conception.

    Tu ne peux pas appeler çà un kart car avec "les performances" que tu recherches, tu risquerais de te faire doubler par un fauteuil roulant .

    A++
    Pas de problèmes ... rien que des solutions.

  11. #10
    PIXEL

    Re : Aide pour dimensionner un moteur électrique

    fauteuil roulant propulsé par un manchot !


  12. #11
    math-06

    Re : Aide pour dimensionner un moteur électrique

    Bonjour à tous
    Pouvez-vous me donner les calcules qu'il faut faire pour montrer qu'un moteur 350w pourra faire avancer un "kart" à une vitesse d'environ 20 km/h. L'accélération n'est pas un facteur important il faut juste qu'il arrive à atteindre sa vitesse max. C'est un maquette pas un produit fini.
    Merci.

  13. #12
    Sanglo

    Re : Aide pour dimensionner un moteur électrique

    Bonjour,

    J'ai prévu de mettre un moteur 350w 24 v qui tourne a 2750 tr/min avec un couple de 1.22 n/m
    Si tu n'as pas sorti ça d'un chapeau, comment as-tu fais pour déterminer le moteur que tu as choisi ?

    Essayer de démontrer qu'un moteur de 350W parviendra à donner à ton "mobile" une vitesse de 20km/h c'est prendre le problème à l'envers.
    P'têt ben qu'il atteindra 20km/h ... mais au bout de combien de temps ?

    A++
    Pas de problèmes ... rien que des solutions.

  14. #13
    math-06

    Re : Aide pour dimensionner un moteur électrique

    Je vais prendre le problème autrement. J'ai dû faire une transformation mécanique sur un kart qui est à l'origine est un jouer pour enfant avec des pédales. Dans mon établissement, nous avons un ensemble variateur moteur avec les caractéristiques données ci-dessus (moteur de 350w 24 v qui tourne à 2750 tr/min avec un couple de 1.22 n/m). Après installation de ce moteur de récupération, le kart il atteint bien la vitesse que nous avons décidée au début (5.348 m/s cahier des charges) grâce à la transition installée. Il me reste à présent la justification de ce moteur. Nous n'avons pas comme but la performance mais le travail été plutôt basé sur la transformation mécanique. C'est pourquoi j'aimerai avec des calcules, prouver que ce moteur fonctionne.

  15. #14
    Sanglo

    Re : Aide pour dimensionner un moteur électrique

    Tu peux prendre le problème comme tu veux mais nous ne te donnerons pas une solution toute faite.
    Quelle est la méthode que tu compte utiliser pour démontrer qu'il est possible d'atteindre 20 km/h.

    Une piste:
    Tu connais la vitesse de rotation du moteur.
    Tu connais le ratio entre le moteur et les roues.
    Tu as le diamètre des roues.
    Diamètre roue: 0.25m
    Pignon moteur 11 et couronne 74 dent
    un moteur 350w 24 v qui tourne a 2750 tr/min
    Tu as ce qu'il faut pour calculer une vitesse théorique.
    A toi de jouer.

    A++
    Pas de problèmes ... rien que des solutions.

  16. #15
    math-06

    Re : Aide pour dimensionner un moteur électrique

    J'ai déjà calculé la vitesse théorique en revanche il me manque la puissance qu'il faut pour pouvoir arriver à vaincre les forces qui s'opposent au déplacement.

  17. #16
    harmoniciste

    Re : Aide pour dimensionner un moteur électrique

    Bonjour,
    Comme je vous l'ai déjà indiqué, vous avez besoin du coefficient de roulement.

  18. #17
    math-06

    Re : Aide pour dimensionner un moteur électrique

    up j'ai besoin de votre aide svp.

  19. #18
    math-06

    Re : Aide pour dimensionner un moteur électrique

    Bonjour
    De quoi parle tu dans coefficient de roulement
    Cordialement

  20. #19
    Sanglo

    Re : Aide pour dimensionner un moteur électrique

    Bonjour,

    Tu dois d'abord te poser la question: "Quelles résistance devra vaincre le moteur", malgré un sol plat et horizontal

    1) La force due à la déformation du caoutchouc des pneus (coef de roulement), et du sol (sable?)
    Ca fait largement plus d'une semaine que Harmoniciste t'a donné ce renseignement.

    Comme je vous l'ai déjà indiqué, vous avez besoin du coefficient de roulement.
    Là il te l'a répété et maintenant tu demandes de quoi il parle à ce sujet.

    Force est de constater que tu n'as pas cherché à savoir alors qu'on le trouve facilement sur le net.
    Coefficient de roulement - force de résistance au roulement - valeur de coefficient de roulement -frottement avec roulement ... etc.
    Un exemple:
    http://www.piednoir.com/3.12.Frottements.pdf
    On trouve également des coefficients de roulement pour un contact pneu-asphalte, pneu- béton ... etc.
    Je te laisse le soin de chercher.

    A++
    Pas de problèmes ... rien que des solutions.

  21. #20
    math-06

    Re : Aide pour dimensionner un moteur électrique

    Bonjour

    Merci pour cette réponse.
    J'ai donc cherché le coefficient de roulement, j'ai trouvé ce lien:

    http://get-couffignal.pagesperso-ora..._roulement.pdf

    Il est dit: Coefficient de roulement: pneu / béton de 0,01 à 0,035 selon gonflage.

    Je prends donc le cas le moins favorable qui est 0.035.

    Résistance au roulement = M * g * δ * cos α
    Résistance au roulement= 100*9.81*0.035*1
    Résistance au roulement = 34.335N

    Pour la résistance aérodynamique peut on la négliger? vitesse d'environ 17 km/h.


    Pour la résistance à la pente je n'en tiens pas conte car je pars du principe qu'il roule sur une route horizontale.


    Jusqu'à la c'est bon ou pas?

  22. #21
    Sanglo

    Re : Aide pour dimensionner un moteur électrique

    Bonsoir,

    Tu vois que quand on cherche on trouve

    Jusque là c'est bon.

    Quand à savoir si tu peux négliger les frottements avec l'air, tout dépend de ce qu'on te demande.
    Ton mobile n'est pas du tout aérodynamique (je suppose qu'il n'est pas caréné) et ça entre quand même en ligne de compte.
    Si tu veux en tenir compte, tu as tout ce qu'il faut pour te donner une idée de la valeur avec le lien que je t'ai donné à partir du chapitre 12.2.

    Là, c'est toi qui voit.
    Pour ton info personnelle, tu peux toujours calculer et voir si la valeur obtenue peut être négligée ou pas.

    Dans ton rapport, si tu précises que le déplacement se fait en terrain plat, alors oui tu peux négliger la résistance à la pente.

    Bonne continuation.

    A++
    Pas de problèmes ... rien que des solutions.

  23. #22
    math-06

    Re : Aide pour dimensionner un moteur électrique

    Bonjour

    Voici ma représentation 3D. On voit bien qu'il n'est pas très aérodynamique. En revanche quelle est la surface que je dois prendre car l'air passe entre les tubes?

    Cordialement
    Images attachées Images attachées  

  24. #23
    math-06

    Re : Aide pour dimensionner un moteur électrique

    Bonjour à tous.

    Avec un Coefficient de roulement de 0.035 N, l’accélération de 1 m/s² et une résistance aérodynamique de 1.41 N, quelle formule dois-je prendre pour trouver la puissance et le couple nécessaire au moteur?

    fx =0.5*δ*v²*s*cx
    fx=0.5*1.2*5.345²*0.2175*0.38
    fx=1.41 N


    Merci d'avance.
    Cordialement.

  25. #24
    math-06

    Re : Aide pour dimensionner un moteur électrique

    Bonjour à tous.

    Avec un Coefficient de roulement de 0.035 N, l’accélération de 0.67 m/s² et une résistance aérodynamique de 1.41 N, quelle formule dois-je prendre pour trouver la puissance et le couple nécessaire au moteur?

    fx =0.5*δ*v²*s*cx
    fx=0.5*1.2*5.345²*0.2175*0.38
    fx=1.41 N


    Merci d'avance.
    Cordialement.

  26. #25
    harmoniciste

    Re : Aide pour dimensionner un moteur électrique

    Bonjour D'après ce que je vois, tu prends 0.2175 m2 de surface frontale et Cx = 0,38 Le conducteur à lui seul a une surface bien plus élevée, non? Ajoutes encore celle des roues, et prends plutôt Cx = 1 Tu sauras alors si la résistance aérodynamique est négligeable ou non. (Par ailleurs donner 4 décimales n'a aucun sens dans une telle évaluation).

  27. #26
    math-06

    Re : Aide pour dimensionner un moteur électrique

    Merci pour ta réponse
    Voici le calcule modifié:

    fx =0.5*δ*v²*s*cx
    fx=0.5*1.2*5.3²*0.22*1
    fx=3.70 N

    Maintenant il me manque la formule pour trouver la puissance et le couple nécessaire au moteur. Je trouve plein de formule sur internet mais je n'arrive pas à trouver une qui corresponde.

    Voici un des sites où j'ai regardé les formules: [url]http://ancrobot.free.fr/fiches/pdf/index(3).pdf[/url

    Cordialement

  28. #27
    harmoniciste

    Re : Aide pour dimensionner un moteur électrique

    Bonjour,
    D'après Hoerner, S.Cx d'un homme assis vaut 0,6 environ

    Tu te demandes quelle puissance il faut pour produire une poussée de 38 N à 5 m/s ? Là, il faut que tu revois tes fondamentaux de physique, non?
    Dernière modification par harmoniciste ; 16/05/2014 à 07h06.

  29. #28
    Sanglo

    Re : Aide pour dimensionner un moteur électrique

    Bonjour,

    Tu te demandes quelle puissance il faut pour produire une poussée de 38 N à 5 m/s ? Là, il faut que tu revois tes fondamentaux de physique, non?
    Harmoniciste (salut à toi) a tout à fait raison.

    F est la force qu'il faut pour déplacer l'engin.
    A celà il faut ajouter les différentes forces pour accélérer, les forces pour vaincre les résistances au mouvement ... etc.
    Avec Ftotal ramené à la roue tu peux calculer un couple
    Quand tu as déterminé la puissance( P= C oméga), à partir de là, tu remontes vers le moteur en tenant compte de la transmission et du rendement pour déterminer la puissance du moteur.

    A++
    Pas de problèmes ... rien que des solutions.

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