Besoin d'avis sur la puissance d'alimentation d'un moteur

[inviteced33a6d]

Bonjour à toutes et à tous,

Actuellement en classe de PTSI , nos professeurs nous ont demandé de commencer à réfléchir à nos TIPE , et il se trouve que le thème de cette année est "transports" ,et cela tombe bien car j'était justement entrain de plancher sur un projet perso qui est une plateforme hybride.Le principe serait qu'un générateur thermique produise la puissance électrique nécéssaire au fonctionnement de un ou deux moteurs électriques(dans le cas d'une transmission intégrale).Il est évident qu'il y aura perte d'énergie à cause de la conversion d'énergie, mais les moteurs électriques permettent une accélération assez sympa..Ma question est donc : Comment estimer la puissance nécéssaire du générateur? J'ai vu qu'une zoe par exemple a une puissance d'environ 40 KW mais sur youtube j'ai vu un buggy censé fonctionné avec 3KW donc je suis un peut perdu avec toutes ces histoires de puissance...Dans le cas ou la plateforme pèserait environ 150 kg Pensez vous que si j'utilise un générateur 3kw , avec disons deux moteurs électriques(adaptés à la puissance) et une démultiplication judicieusement choisie il y aurait moyen que tout cela fonctionne correctement , ou au contraire faut il bien plus de 3kw et dans ce cas le projet n'est il pas viable?

En vous remerciant d'avance,
Passez de bonnes fêtes ,
A +
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[Antoane]

Bonjour,

Je déplace la discussion en technologie avec redirection ene électronique, elle y sera, au moins pour l'instant, plus à sa place.

Crdt

[penthode]

il suffit d'observer ce qu'on fait.....

3 kW ça fait 4 chevaux à la louche , soit la puissance d'une mobylette....

à partir de là , tu décides

ton véhicule à 4 roues pourra se trainer sur une route ,
mais pour du tout terrain , tu peux oublier ( ou à 10 à l'heure)

[cardan]

Bonjour,

Juste pour prendre l'opposition de l'air au déplacement, la puissance correspond au cube de la vitesse et on a une formule généralement admise qui considère que P= 0.5*S*p*V ^3...à cela il faut aussi ajouter les pertes dues notamment aux pneumatiques sur le sol, les pertes dans la transmission s'il y en a une Et ne pas oublier que la variation d'énergie cinétique nécessite aussi de la puissance...donc en phase de d'accélération il y aura une consommation d'un surplus de puissance pour mettre le véhicule en mouvement

p: masse volumique de l'air. (air p=1.25kg/m^3)

S: maitre couple du véhicule donc surface projetée du véhicule sur un axe perpendiculaire au déplacement. (S en m^2)

V: vitesse en m/s

P: puissance en W

A bientôt,

[A voir en vidéo sur Futura]

[cardan]

Re,

Donc simplement sur le plan énergétique il manque à minima deux données importantes dans votre cahier des charges technique:

1 ) A quelle vitesse souhaitez vous vous déplacer sur route ? La puissance maxi fournira la vitesse du véhicule...

2 ) Quelle pente maximum souhaitez vous gravir ? 5 % ? 15 % ? La pente fixera le couple moteur...Cas d'un démarrage en cote.

Cordialement

[invitef0fb657e]

Bonjour,

les réponses aux questions de cadcan sont décisives.
C'est par là qu'il faut commencer.
Au lieu de tenter d'estimer la puissance du moteur et d'essayer d'en déduire de qu'il va en rester aux roues
il faudrait faire l'inverse:

Déterminer d'abord le couple à la roue dont le véhicule a besoin pour atteindre le but qu'on a fixé.
la taille des rous joues une rôle ici.
Un calcul en puissance à ce nivau n'a aucun sens, exemple pour une même puissance, un véhicule avec des petites roues va avancer et un autre avec des grades roues ne bougera pas.

On calcule donc uniquement avec des couple et des régime, la puissance n'est qu'une résultante qui est une multiplication des deux facteurs.
La puissance ne servira qu'a définir le type de composant dont on a besoin.

Et on remonte la chaîne qui va jusqu'au moteur en rajoutant à chaque étage (transmission, boite de vitesse,..) un facteur de perte dépendant des pertes de chacun d'eux.
On trouvera ainsi le couple et le régime que le moteur doit fournir et donc sa puissance.

[invitef29758b5]

Un calcul en puissance à ce nivau n'a aucun sens, exemple pour une même puissance, un véhicule avec des petites roues va avancer et un autre avec des grades roues ne bougera pas.

La puissance , c' est au contraire l' élément déterminant car il ne dépend pas de la chaîne de transmission .
Il faut partir de la force propulsive et de la vitesse .
La puissance , au rendement de transmission près , on la retrouve à tous les étages de la chaîne de transmission .
Si tu as la puissance qui convient , quelque soit la vitesse et le couple moteur , tu peux obtenir le couple et la vitesse prévus en jouant sur le rapport de transmission .

[invitef29758b5]

1 ) A quelle vitesse souhaitez vous vous déplacer sur route ? La puissance maxi fournira la vitesse du véhicule...
2 ) Quelle pente maximum souhaitez vous gravir ? 5 % ? 15 % ? La pente fixera le couple moteur...Cas d'un démarrage en cote.

En électrique , si la vitesse maxi sur plat est obtenue à puissance maxi , en cote la puissance développée par le moteur sera plus élevée .
Il faut plutôt partir de : puissance maxi correspond à la vitesse maxi en cote . C' est le cas qui développe le plus de puissance .

[invitef0fb657e]

Si tu as la puissance qui convient , quelque soit la vitesse et le couple moteur , tu peux obtenir le couple et la vitesse prévus en jouant sur le rapport de transmission .

Le problème est justement de connaître la puissance de moteur qui convient.
Et pour le savoir, il faut calculée l'énergie qui sera dépensée aux roues. C'est la logique même. Sans ce calcul on est dans le flou le plus complet.
Ceci ne peut se faire qu'à partir de valeurs physiques (couple à la roue, régime). La puissance est une valeur calculée non mesurable.

J'admets qu'on pourra utiliser la valeur de puissance pour déterminer celle du moteur en tenant compte des rendements de boîte et autre composants.

Sachant également que pour un travail sérieux, il faudra repasser par des notions de couple quand les éléments de la transmission devront être déterminés, mais ce n'est peut-être pas nécessaire dans ce cadre de cette étude.

[cardan]

Bonjour,

Quand le cahier des charges fourni sera mieux ficelé notamment concernant les conditions d'utilisation du dit véhicule on y verra plus clair, nos deux étudiants ne tarderont pas à nous renseigner là dessus...s'agit t-il de concevoir un petit engin pour se déplacer dans les champs auquel cas l'option "moteur coupleux" (par exemple un moteur électrique bruschless analogue à ceux qui équipent les Vtts) peut être intéressante ou alors s'agit t'il d'un engin se déplaçant en ville auquel cas on privilégiera plutôt un moteur rapide (idem voir vélos électrique de route...moteur bruschless pour des vélos de ville) S'agissant d'un projet "étudiants", en classe Prépa, où les conditions de réalisation seront délicates (les machines outils ont été en grande partie enlevées des lycées..) Les solutions qui existent sur les vélos électriques peuvent être intéressantes à observer..sous couvert d'un cahier des charges mieux renseigné : vitesse maxi ? Pourcentage en cote maxi ? Autonomie ? A bientôt