Полный КПД лодки с двигателем внутреннего сгорания около 15%. Это значит, что 85% энергии, заключенной топливе теряется впустую. Одна треть потерь приходится на трение в подшипниках и редукторе, остальное — потери на винте. Для судна с электромотором неэффективная работа силовой установки – непозволительная роскошь. Ведь единственный источник энергии на борту аккумуляторная батарея, плотность энергии которой в несколько раз меньше чем у бензина или дизельного топлива. Плотность связывает количество хранимой энергии с размерами хранилища. Чем меньше плотность, тем больше места занимает источник энергии. Поскольку пространство, отводимое под аккумуляторные батареи ограничено, то добиться запаса хода в несколько десятков километров, можно, если свести потери к минимуму. Лодочный электромотор преобразует запасенную в аккумуляторной батарее энергию в механическую энергию вращения винта и расходует ее на преодоление силы, действующей в противоположном движению направлении. Сопротивление, возникающее из-за действия этой силы, зависит от скорости, водоизмещения и формы корпуса судна и складывается из сопротивления трения, остаточного и аэродинамического сопротивлений. Сопротивление трения зависит от размера подводной части корпуса и от коэффициента трения. Во время движения сопротивление трения изменяется пропорционально квадрату скорости судна и возрастает при загрязнении корпуса. Остаточное сопротивление состоит из волнового и вихревого сопротивлений. Волновое сопротивление характеризует энергию, расходуемую на образование волн во время движения, а вихревое – потери из-за перемешивания слоев воды, обтекающих судно. Волновое сопротивление быстро растет с увеличением скорости, поэтому для судна существует предел после которого дополнительная мощность не повышает скорость, а целиком идет на образование волн, создающих впечатление быстрого движения. В спокойную погоду сопротивление воздуха пропорционально квадрату скорости судна и площади поперечного сечения над ватерлинией. Оно составляет около 2% от общего сопротивления и в некоторых случаях его не учитывают. Чем меньше полное сопротивление, тем меньше мощность, которая требуется для движения с заданной скоростью, больше запас хода и время работы от аккумуляторов Общее сопротивление возрастает из-за волн, ветра и течения и увеличивается на 50-100% от сопротивления в тихую погоду. Если известны зависимость полного сопротивления лодки от скорости и общий КПД силовой установки, то можно вычислить мощность электромотора для движения с заданной скоростью. Для этого по сопротивлению корпуса определяют эффективную мощность, и разделив ее на общий КПД получают мощность лодочного электромотора. При полном КПД лодочного электромотора 50% (такая эффективность у электромоторов Torqeedo) катеру с длиной ватерлинии 21 фут для движения со скоростью 5 миль в час достаточно двигателя мощностью 1,6 кВт. Если данных о сопротивлении корпуса на различных скоростях нет, приближенное значение сопротивления вычисляют по формулам, выведенным в результате испытаний судов различного класса. Большинство лодок с электромотором двигаются в водоизмещающем режиме. При этом типе движения на носу и на корме возникают волны, расходящиеся по диагонали от корпуса и волны, идущие вдоль него от носа к корме. Расстояние между гребнями двух соседних волн зависит от скорости и растет вместе с ней. После того как относительная скорость (отношении скорости к длине ватерлинии) достигает 0,4, длина волны сравнивается с длиной ватерлинии. Под лодкой остается всего два волновых гребня один из которых расположен на носу, а другой на корме. Скорость лодки в таком состоянии — максимальная скорость экономичного движения в водоизмещающем режиме. Если двигатель обладает достаточной мощностью скорость можно увеличить. В этом случае гребень второй волны уйдет за корму и останется позади, нос лодки поднимется выше на передней волне, а корма окажется во впадине. Длина волны превысит длину лодки, сопротивление воды увеличится и для движения потребуется дополнительная мощность. Катеру с длиной ватерлинии 21 фут достаточно 1 л.с. (746 Вт) чтобы двигаться со скоростью 5 миль в час. При скорости 6 миль в час эффективная мощность возрастает в два раза и растет с увеличением скорости, поэтому оптимальная экономичная скорость в водоизмещающем режиме — 75% от максимальной. Мощность зависит от третьей степени скорости. Это значит, что если на скорости 5 миль в час уменьшить скорость на 5% (на 0,25 миль в час), потребляемая мощность уменьшится на 14%, а запас хода возрастет на 16%. Типичный 12 В свинцово-кислотный аккумулятор глубокого разряда (аккумулятор Trojan SCS225) обладает емкостью 105 Ач при пятичасовом разряде и емкостью 135 Ач при двадцатичасовом. Вес такого аккумулятора 30 кг, а удельная емкость 12 х 105/30 = 42 втч/кг при разряде в течении 5 часов и 54 втч/кг при разряде в течении 20 часов. Зная характеристики аккумуляторов определим количество батарей для движения на лодке, сопротивление корпуса которой представлено на графике. При этом предполагаем, что скорость движения составит 3-5 миль в час, полный КПД электромотора 50%. Поскольку даже самые хорошие свинцово-кислотные тяговые аккумуляторы для электромоторов не рекомендуется разряжать более 80% емкости, увеличим вес батареи на 25%. Если запас хода 30-40 миль больше чем требуется, размер аккумуляторной батареи можно уменьшить. Повышение скорости так же сократит запас хода. fisherninja.ru Лодка с электродвигателем бесшумна и всегда готова к работе. Мотор не надо заводить, он постоянно включен и в этом состоянии не потребляет энергии. В режиме ожидания работают только электронные компоненты, энергопотребление которых измеряется миллиамперами и не влияет на состоянии аккумуляторной батареи. Поскольку назначение электромотора для лодки бесшумно перемещать рыбака между точками лова или вдоль береговой кромки, то высокая мощность электрическому двигателю не нужна и одна или несколько 12-вольтовых аккумуляторных батарей способны обеспечивать его энергией в течении нескольких десятков часов. Согласно закону Ома, потери мощности в проводнике пропорциональны его сопротивлению и квадрату тока, протекающего через него, поэтому если ток возрастает вдвое, потери возрастают в четыре раза. Если ток растет в десять раз, потери увеличиваются в сто раз. Если на лодке используется напряжение 12 вольт, то через устройство мощностью 1000 -1200 Вт может протекать пиковый ток от 80 до 100 ампер. Если бы для подключения лодочного оборудования использовались обычные бытовые провода, то потери напряжения составляли бы до 15% только за счет сопротивления кабеля. Чтобы избежать потерь и перегрева кабелей, сопротивление стараются свести к минимуму. Для этого используется два основных средства – уменьшают длину кабеля между аккумулятором и мотором и увеличивают его сечение. Из-за квадратичной зависимости потерь от тока, мощные электромоторы для лодок выпускают рассчитанными на напряжение 24, 36 или 48 вольт. Если максимальный ток мотора ограничить 50 А, то при напряжении 12 Вольт можно подключить мотор мощностью 600 Ватт, при напряжении 24 Вольта – 1200 ватт, а при напряжении 36 вольт – 1800 ватт. Естественно, напряжение в системе должно соответствовать напряжению мотора, иначе он просто выйдет из строя. Электромотор для лодки Minn Kota Terrova развивает тягу 55 lbs (25 кг) и на максимальной скорости потребляет ток 50 А, а его электрическая мощность составляет 600 ватт. Для подключения такого мотора необходим кабель сечением 13 мм2(AWG 6). Точно такой же кабель подойдет для подключения 24-вольтового электромотора Terrova 80 с потребляемой мощностью 1200 Ватт. В описаниях лодочных моторов встречаются разные виды мощности — мощность на валу, потребляемая мощность и тяга. Чтобы выяснить какой лодочный электромотор самый мощный, нужно сначала привести данные к «одному знаменателю», а затем сравнить. Выбор единого критерия для сравнения важен, поскольку между видами мощности существует большое отличие — мотор с мощностью на валу 4 л. с., обладает всего 1 л.с. на винте. В судостроении более ста лет общепринятой характеристикой двигателя является мощность на винте, поэтому разберемся с понятиями: Потребляемая мощность – часто используется как характеристика электродвигателя для лодки (мощность = ток х напряжение). Выражается в Ваттах или лошадиных силах. Этот тип мощности не используется с бензиновыми или дизельными лодочными моторами. Однако для них она также может быть определена — для этого надо умножить расход топлива на его теплотворную способность. Мощность на валу – мощность бензиновых лодочных моторов, аналогичная мощности автомобиля (мощность = крутящий момент х угловая скорость). Эта мощность также измеряется в лошадиных силах или ваттах и учитывает потери энергии в редукторе мотора, но не учитывает потери мощности на винте, которые составляют от 20-70%. Мощность на винте – показатель используемый при проектировании судов. Измеряется в ваттах или лошадиных силах, учитывает все потери мощности мотора и определяет энергию, передаваемую лодке двигателем. * Для сравнения статической тяги Torqeedo с тягой обычного электромотора к значениям статической тяги Torqeedo необходимо добавить 50% Тяга — еще одна часто используемая характеристика электромоторов для лодок. Она измеряется в фунтах или ньютонах (lbs) и характеризует силу, возникающую при вращении винта. Тяга определяется в ходе испытаний, во время которых лодка соединена с пирсом, а ее двигатель работает на полную мощность. Испытания проводятся в спокойной воде, в безветренную погоду, на достаточной глубине и расстоянии от берега. Тягу используют при выборе электромотора для лодки определенного размера и веса. Если предполагаемые условия эксплуатации лодки отличаются от тестовых, то выбирают мотор с большей тягой. Тяга и мощность связаны следующим образом. Во время вращения лодочного винта возникает сила, которая заставляет лодку двигаться и преодолевать сопротивление воды и ветра. Перемещая лодку сила совершает работу. Мощность, которую необходимо подводить к винту для выполнения этой работы равна сопротивлению воды, умноженному на скорость лодки. N = R*v Так как из-за неэффективности системы часть энергии теряется, мощность, затрачиваемая на движение судна, меньше потребляемой двигателем. Тяга, указываемая производителем электромотора для лодки — это максимальная тяга, которую он развивает. Если лодка двигается со скоростью 2 узла или 1м/с и электромотор работает на полную мощность, то сопротивление движению на этой скорости составляет 55 lbs = 0,245 кН (0,245 кН) * (1 м / с) = 0,245 кНм / с = 0,245 кВт ~1/3 л.c. Если эффективность винта лодочного мотора – 50%, то мощность, подводимая к винту равна 0,49кВт или 2/3 л.с. КПД электромотора около 80%, поэтому потребляемая мотором мощность — 0,62 кВт, а ток 26 ампер в 24-вольтовой системе и 52 А в 12 вольтовой. Эти расчеты опираются на предположение, что тяга электромотора известна на определенной скорости. Но на практике без установки датчиков и проведения измерений такие данные не доступны, поэтому сделать заключение о мощности электромотора по его тяге без данных о скорости нельзя. Поскольку тяга — это статическая характеристика силы, толкающей лодку, не обязательно, что большая тяга приведет к большей скорости движения. Скорость лодки с электромотором в первую очередь зависит от шага винта и числа оборотов двигателя. Если известно число оборотов двигателя и шаг винта 4” (винт Minn Kota) можно вычислить скорость с которой электромотор толкает или тянет небольшую лодку. Для этого воспользуемся следующей формулой: Шаг винта в дюймах, умножим на число оборотов двигателя в минуту и на 0,85 (коэффициент проскальзывания винта). Получим дюймы в минуту. Разделив результат на 12 — футы в минуту. Футы в минуту, умноженные на 60 равны футам в час. Футы в час, деленные на 5280 (количество футов в миле) дадут мили в час. ((4 х 1540 х 0,85) / 12) х (60/5280) = 4,96 После того как с видами мощности разобрались, приведем характеристики разных моторов к мощности на винте и сравним между собой. Как видно из графика некоторые мощные электромоторы для лодок превосходит 2-6 сильные бензиновые двигатели не только по эффективности, но и по мощности (мощность на винте в серии электромоторов Torqeedo Cruise от 5 до 20 л.с.). Причина этого — кривая крутящего момента двигателя внутреннего сгорания. Она имеет выраженный пик в ограниченном диапазоне оборотов вала, а график крутящего момента электрического мотора пологий и его достаточно при любых оборотах двигателя. Форма крутящего момента позволяет электромотору Torqeedo использовать винт, КПД которого в три раза выше чем у тех, что устанавливаются на бензиновых моторах и эффективный винт толкает лодку с той же силой, даже при меньшей мощности на валу. Существует три характеристики эффективного винта: Другими словами, моторы с высоким крутящим моментом могут использовать винты с высоким КПД, а остальные нет. Однако одного большого крутящего момента недостаточно, минимальной также должна быть разница между наибольшей и наименьшей величиной момента. Если это условие не соблюдается, винт придется проектировать под маленький момент, а эффективность работы при больших значениях снизится. Бензиновые моторы малой мощности и троллинговые электромоторы для лодок используют одинаковые винты для широкого диапазона мощностей, но у лучших электрических двигателей винты выглядят по-разному. Для достижения высокого КПД их профили рассчитываются такими же методами трехмерного моделирования как у кораблей и подводных лодок, а все параметры – диаметр, длина хорды, шаг, угол наклона и толщина лопастей многократно оптимизируются. Гребные винты работают эффективнее, если они вращаются с медленной скоростью и обладают высоким крутящим моментом, поэтому в лучших моделях электродвигателей для лодок устанавливают планетарные редукторы. Срок службы таких устройств — до 50 000 часов. Еще одна особенность мощного лодочного электромотора – электродвигатель. В троллинговые электромоторы устанавливают коллекторные электродвигатели постоянного тока. Но коллектор — это сложный и ненадежный узел с регулярно изнашивающимися щетками, которые являются источником дополнительного сопротивления. Чтобы этого избежать, в дорогих моделях устанавливают безколлекторные моторы с внешним ротором. Сила, вращающая такой ротор, создает в два раза больший крутящий момент, чем у мотора с традиционной компоновкой. Крутящий момент дополнительно увеличивают, заменяя ферритовые магниты в 5-6 раз более мощными магнитами из редкоземельных материалов, а внешний ротор большого диаметра позволяет увеличить их количество вдвое по сравнению с мотором ротор, которого вращается внутри статора. Благодаря таким конструктивным улучшениям лучшие электромоторы для лодок развивают в 20 раз больший крутящий момент по сравнению с традиционными моделями fisherninja.ru Cтраница 1 Мощность электромотора - 25 кет при 730 об / мин. [1] Мощность электромотора и его характеристика выбираются в зависимости от назначения, размера и производительности червячного пресса. Для выпуска резиновых трубок обычно применяются червячные прессы с диаметром червяка от 50 до 85 мм, для выпуска заготовок автомобильных камер - с диаметром червяка от 85 до 200 мм и для выпуска заготовок протекторов-с диаметром червяка от 150 до 250 мм. [2] Мощность электромоторов для индивидуальных установок в зависимости от условий в скважине колеблется от 2 до 35 кет. Для групповых приводов потребная мощность изменяется в пределах от 20 до 70 кв и выше. [3] Мощность электромотора колеблется от 0 2 до 0 1 л. с. на 1 м2 решетки. [4] Определяют мощность электромотора привода. [5] Рост мощности электромоторов и электрогенераторов также связан с уменьшением удельных затрат материала. Это явление не ограничивается, однако, только силовыми и производственными машинами. Все это касается и других машин и устройств. Например, если вдвое увеличить ширину захвата свеклоуборочной машины, то на единицу производительности будет сэкономлено 30 % массы. [6] Следовательно, мощность электромотора равна 0 7355 120 88 26 кет. [7] При индивидуальном приводе вальцев мощность электромотора должна выбираться по максимальной нагрузке, могущей возникнуть при обработке материала на вальцах. В последующий период цикла обработки материала на вальцах нагрузка на электромотор начинает падать и постепенно выравнивается до некоторой средней величины. Для того чтобы обеспечить работу вальцев с индивидуальным приводом в периоды максимального расхода электроэнергии без перегрузки электромотора, последний должен быть установлен повышенной мощности, примерно в 1 5 раза выше средней мощности, необходимой для работы вальцев. В связи с этим вальцы с индивидуальным приводом применяются в резиновом производстве довольно редко. [8] Расход электроэнергии для производственных целей определяется мощностью электромоторов, установленных в депо, мастерских, и продолжительностью работы каждого мотора. [9] От емкости бака зависит размер мешалки, мощность электромотора, а также конструкция приводного механизма. [10] Значение каждой формы электрификации определяется удельным весом мощности электромоторов, обслуживающих рабочие машины данной формы электрификации, по отношению к мощности моторов, приводящих в действие все электрифицированные машины. [11] Отсюда следует, что на одни вальцы приходится мощность электромотора, равная 375: 3 125 л. с. В случае же установки вальцев с индивидуальным приводом необходимо устанавливать электромотор с повышенной в 1 5 раза мощностью, а именно 125 - 1 5 187 5 л. с., в противном случае в периоды максимального расхода энергии электромотор мощностью 125 л. с. будет перегружен. [12] Коэффициент электрификации рабочих машин по мощности равен частному от деления мощности электромоторов на суммарную мощность всех действующих рабочих машин. [13] Так как бурильный инструмент опускается на забой своей тяжестью, то мощность податочного электромотора может быть незначительной. [14] Учитывая силы инерции механизма и возможность фильтрации очень тяжелых осадков, необходимо мощность электромотора принять 2 кет. [15] Страницы: 1 2 3 4 www.ngpedia.ru Приводы - это механизмы, которые используются для воздействия на окружающую среду, обычно для перемещения механизмов или систем и управления ими. Приводы заставляют двигаться все элементы соревновательного робота, которые могут двигаться. Наиболее распространенным типом привода является электромотор, в частности, в роботах VEX используются электромоторы постоянного тока. Электромоторы преобразуют электрическую энергию в механическую энергию путем использования электромагнитных полей и вращающихся проволочных катушек. При вводе напряжения в электромотор, последний выводит установленное количество механической мощности. Механическая мощность рассматривается как выход электромотора (обычно это ось, разъем или передача), вращающегося с определенной скоростью и при определенном крутящем моментe. Нагружение электромотора Электромоторы выводят крутящий момент только в ответ на нагружение. При отсутствии нагружения на выходе, электромотор будет вращаться очень быстро при нулевом крутящем моменте. Этого никогда не происходит в реальной жизни, так как в системе электромотора всегда присутствует трение, выполняющее роль нагрузки и заставляющее электромотор выводить крутящий момент для его преодоления. Чем больше нагрузка на электромотор, тем больше он «сопротивляется» с помощью противодействующего крутящего момента. Тем не менее, так как электромотор выводит заданное количество мощности, чем больше крутящий момент, выводимый электромотором, тем меньше его вращательная скорость. Чем больше работы должен произвести электромотор, тем медленнее он вращается. Если нагрузка на электромотор будет продолжать увеличиваться, в результате она превысит возможности электромотора и последний перестанет вращаться. Это называется «остановом». Потребление электроэнергии Электромотор потребляет определенное количество электрического тока (выражаемого в Амперах), которое зависит от количества приложенной к нему нагрузки. При повышении нагрузки на электромотор, потребление электроэнергии электромотором увеличивается пропорционально повышению производимого им крутящего момента. Как показано на графике выше, ток прямо пропорционален нагружающему моменту (крутящий момент нагрузки). Чем больше нагружающий момент, тем больше потребление электроэнергии, при этом ток частота вращения обратно пропорциональны друг другу. Чем быстрее вращается электромотор, тем меньше электроэнергии он потребляет. Ключевые характеристики электромотора Электромоторы отличаются друг от друга и обладают различными свойствами, в зависимости от типа, конфигурации и способа производства. Существуют четыре основные характеристики, которыми обладают все электромоторы постоянного тока, используемые в соревновательной робототехнике. Заданный крутящий момент (Н-м) - количество нагрузки, при приложении которого к электромотору последний перестанет двигаться. Свободная скорость (об/мин) - максимальная частота вращения электромотора, работающего без нагрузки. Ток заторможенного электромотора (Ампер) - количество электрического тока, потребляемого остановленным электромотором. Свободный ток (Ампер) - количество электрического тока, потребляемого электромотором, работающим без нагрузки. На этих взаимосвязях основывается концепция мощности. При заданном нагружении, электромотор может вращаться только с определенной скоростью. Линейная и пропорциональная природа представленных выше взаимосвязей позволяет легко составлять графики «крутящий момент - скорость» и «крутящий момент - ток» для любого электромотора путем экспериментального определения двух точек на каждом графике. Изменение мощности за счет напряжения Выходная мощность электромотора постоянного тока зависит от входного напряжения. Это означает, что чем больше входное напряжение, тем больше мощности производится и тем быстрее может работать электромотор. Если электромотор имеет заданное нагружение, что будет происходить при повышении напряжения (в результате увеличения мощности)? Электромотор будет вращаться быстрее! Для выполнения того же объема работы доступно большее количество мощности. Это означает, что характеристики электромотора, приведенные выше, изменяются в зависимости от входного напряжения электромотора, поэтому их значения необходимо устанавливать при заданном напряжении (при испытаниях с напряжением 12 В). Эти четыре характеристики изменяются пропорционально входному напряжению. Например, если свободная скорость электромотора составляет 50 об/мин при напряжении 6 В, при удваивании напряжения до 12 В свободная скорость также удваивается и принимает значение 100 об/мин. Значения этих характеристик при определенном напряжении могут быть рассчитаны в том случае, если известны их значения при другом напряжении, путем умножения известного значения на коэффициент значений напряжения. Этот подход не применим к определению свободного тока электромотора, так как его значение остается постоянным при любом напряжении. Новое значение = Определенное значение х (Новое значение/Определенное значение) Из примера выше видно, что свободная скорость электромотора составляет 50 об/мин при напряжении 6 В. Проектировщик планирует использовать электромотор при напряжении 8 В. Какова будет свободная скорость электромотора при этом напряжении? Свободная скорость @ 8 В = Свободная скорость @ 6 В x (8 В / 6 В) = 50 об/мин x (8/6) = 66,66 об/мин Как можно использовать изменение напряжения в управлении роботом? Электромоторы робота представляют собой не просто устройства, работающие по системе «вкл/откл». Проектировщик робота может изменять напряжение электромотора, работающего при нагрузке, для получения различных значений мощности и скорости. Для этого используются моторные контроллеры, регулирующие напряжение, поступающее к электромоторам. Предельные значения и расчеты для электромотора Означает ли это, что проектировщик может продолжать увеличивать напряжение электромотора до тех пор, пока последний не сможет выводить количество мощности, достаточное для выполнения задачи? Не совсем так. Электромоторы имеют ограничения. С одной стороны, приобретенная мощность будет слишком большой для электрических обмоток (как правило, обмотка начнет гореть, выделяя белый дым). К счастью, электромоторы VEX лишены подобных проблем, так как снабжены встроенными тепловыми реле, блокирующими поступление электрического тока в электромотор в случае его перегрева. Такое решение является очень удачным, так как электромотор не может перегореть, но при этом возникает новое условие для проектировщиков, выраженное в необходимости предотвращения срабатывания предохранителей электромотора. Как это сделать? Путем проектирования системы таким образом, чтобы исключить превышение установленного потребления тока электромотором за счет ограничения количества нагрузки на него. Расчет нагрузки на руку В примере, представленном выше, известный электромотор управляет движением руки робота при известном напряжении. В данном сценарии, какую максимальную массу может стабильно удерживать робот? Чтобы решить эту задачу, проектировщик должен понимать, что максимальная масса, которую робот может удерживать стабильно, возникает при предельном перегрузочном моменте электромотора. Если электромотор находится в остановленном состоянии, он прикладывает к руке робота длиной 0,25 метра крутящий момент, равный 1 Н. Крутящий момент = Сила * Расстояние Сила = Крутящий момент/Расстояние = 1 ньютон-метр/0,25 метра = 4 ньютона Рука может удерживать до 4 ньютонов при остановленном электромоторе. При любом превышении, рука опрокинется. Расчет крутящей нагрузки из предельного тока: Это просто, но ситуация усложняется, когда необходимо учесть предельный ток. Например, в электромоторе из примера, представленного выше, установлен выключатель предельного тока, который сработает при потреблении свыше 2 ампер. Какова максимальная масса, которую робот может удерживать без срабатывания выключателя? Теперь, электромотор не работает при предельном перегрузочном моменте - в режиме останова электромотор будет потреблять ток заторможенного электромотора, равный 3 амперам, что вызовет срабатывание предохранителя. Проектировщик должен выяснить, какую крутящую нагрузку должен испытывать электромотор, чтобы его потребление тока не достигало 2 ампер. Как это реализовать? Глядя на график выше и помня о том, что взаимосвязи линейны, крутящая нагрузка при любом заданном потреблении тока может быть рассчитана с помощью уравнения. Уравнение для линии: y = mx + b, где y - это значение по оси y, x - это значение по оси x, m - это уклон линии, и b - это место пересечения линии с осью y (точка пересечения с осью y). Уклон линии может быть выражен как: m = (изменение по Y / изменение по X) = (ток заторможенного электромотора - свободный ток) / предельный перегрузочный момент Точка пересечения с осью Y обозначает свободный ток. Значение Y - это ток в заданной точке линии, и значение X - это крутящая нагрузка в этой точке. Уравнение может быть представлено следующим образом: Ток = ((ток заторможенного электромотора - свободны ток) / предельный перегрузочный момент) х крутящая нагрузка + свободный ток Для крутящей нагрузки это же уравнение выглядит следующим образом: Крутящая нагрузка = (ток - свободный ток) х предельный перегрузочный момент / (ток заторможенного электромотора - свободный ток) С помощью параметров из примера выше может быть установлена крутящая нагрузка, при которой значение потребления тока будет равно 2 амперам. Крутящая нагрузка = (2 ампера - 1 ампер) х 1 Н-м / (3 ампера - 1 ампер) Крутящая нагрузка = (1,9 ампер) х 10 Н-м / (2,9 ампер) Крутящая нагрузка = 0,655 Н-м На основании данного расчета проектировщик может сделать вывод, что если значение крутящего момента электромотора превышает 0,655 Н-м, его потребление электричества превысит 2 ампера, при этом предохранитель сработает. Остается рассчитать количество силы, которой должна обладать рука. Сила = Крутящий момент/Расстояние = 0,655 Н-м / 0,25 м = 2,62 Н Если рука робота подбирает объект, масса которого превышает 2,62 Н, это спровоцирует срабатывание предохранителя. Расчет скорости электромотора из крутящей нагрузки В примере, представленном выше, какова скорость электромотора при предельном токе? На основании расчетов, выполненных на предыдущем этапе, проектировщик должен определить скорость электромотора при нагрузке 0,655 Н-м. Глядя на график, изображенный выше, скорость электромотора при любой крутящей нагрузке может быть рассчитана с помощью уравнения, аналогичного уравнению для расчета потребления тока (предыдущий пример). В этом случае, уклон линии выражается как m = (изменение по Y) / (изменение по X) = (свободная скорость) / (предельный перегрузочный момент). Примечание: уклон имеет отрицательное значение. Точка пересечения с осью Y обозначает свободную скорость. Значение Y - это скорость в заданной точке линии, и значение X - это крутящая нагрузка в этой точке. Уравнение выглядит следующим образом: Скорость = (свободная скорость / предельный перегрузочный момент) х крутящая нагрузка + свободная скорость С помощью параметров из примера выше может быть установлена скорость электромотора при крутящей нагрузке, равной 6,55 фунто-дюймов: Скорость = -(100 об/мин / 1 Н-м) x 0,655 Н-м + 100 об/мин Скорость = -(100 об/мин/Н-м) x 0,655 Н-м + 100 об/мин Скорость = 65,5 об/мин + 100 об/мин = 34,5 об/мин При потреблении 2 ампер тока и подъеме объекта массой 2,62 Н, электромотор будет вращаться со скоростью 34,5 об/мин при крутящей нагрузке 0,655 Н-м. Несколько электромоторов Если для выполнения задачи требуется больше мощности, чем может обеспечить один электромотор, у проектировщика есть три варианта действий: Что произойдет при использовании в проекте нескольких электромоторов? Очень просто - крутящая нагрузка будет распределена между ними. При крутящем моменте 2 Н-м, каждый электромотор будет иметь крутящую нагрузку 1 Н-м и реагировать соответственно. Это можно представить так, что электромоторы принимают на себя характеристики супер-мотора, при этом характеристики отдельных электромоторов суммируются. Суммируются значения предельного перегрузочного момента, тока заторможенного электромотора, свободного тока, при этом свободная скорость остается неизменной. В таблице выше представлены спецификации 2-проводного электромотора VEX 393, а также спецификации при комбинировании двух электромоторов для выполнения одной задачи. В примере выше, сколько электромоторов VEX 393 необходимо для стабильного удерживания объекта? Крутящая нагрузка на электромоторы рассчитывается следующим образом: Крутящая нагрузка = сила х расстояние = 22 Н х 0,25 м = 5,5 Н-м Данную крутящую нагрузку можно сравнить с предельным перегрузочным моментом электромотора VEX 393 и определить требуемое количество. 5,5 Н-м / 1,67 Н-м = 3,29 электромоторов Таким образом, для удержания руки в поднятом положении (пример выше) необходимо 4 электромотора. vex.examen-technolab.ruСамый мощный электромотор для лодки. Мощность электромотора
Мощность и скорость лодочного электромотора
Плотность энергии различных источников. У литиевых аккумуляторных батарей она почти в сто раз меньше, чем у бензина или дизельного топлива. Источник: компания TorqeedoСопротивление судна
Мощность электромотора
Скорость лодки с электромотором
График изменения коэффициента волнового сопротивления судна в зависимости от относительной скорости. Чем больше скорость, тем выше сопротивление и больше потребляемая электромотором мощность.
Зависимость эффективной мощности от скорости. При скорости 5 миль в час , эффективная мощность 800 Вт (чуть более 1 л.с.). С ростом скорости требуемая мощность возрастает, значит увеличивается ток, потребляемый электромотором и сокращается время работы от аккумуляторовЗапас хода и размер аккумулятора
Скорость, миль в час Мощность на винте, Вт Электрическая мощность, Вт Потребляемая мощность в течении 10 часов Вес батареи, кг Количество АКБ, шт 3 140 280 2800 65 2 3,5 220 440 4400 102 3 4 320 640 6400 148 5 Самый мощный электромотор для лодки
Если требуется больше мощности
Самые мощные электромоторы для лодок
Разные виды мощности и силы действующие на судно. Rt — сопротивление воды; Pe — эффективная (буксировочная) мощность; Pt — мощность на винте; Pв — мощность на валу; Pb — мощность двигателя. T — тяга; V — скоростьНаименование Torqeedo Cruise 2.0 Torqeedo Travel 1003S Minn Kota Terrova 112 MotorGuide Xi5 105 Minn Kota Terrova 80 Minn Kota Traxxis 55 Потребляемая мощность, Вт 2000 1000 1872 1476 1344 600 Рабочее напряжение 29.6 29.6 36 36 24 12 Мощность на винте, Вт 1120 480 — — — — Тяга, lbs * 115/172.5 68/102 112 105 80 55 Полный КПД, % 56 48 — — — — Вес без аккумуляторов, кг 16.2 8.9 31 27 27 13.6 Длина штанги, см 72.5 62.5 152 152 152 107 Установка Транец Транец Нос Нос Нос Транец Максимальный вес лодки, кг 3000 1500 2500 2500 1850 1450 Тяга электромотора
Различные способы оценки эффективности электромотора для лодкиТяга и скорость лодки
Сравнение эффективности и мощности электромоторов для лодок и лодочных бензиновых двигателей. (по данным компании Torqeedo)Какой электромотор для лодки лучше
Винты Minn Kota MKP-38, Torqeedo v8/p350 и Torqeedo v9/p790
Редуктор, винт и электрический двигатель электромотора для лодки TorqeedoМощность - электромотор - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Мощность - электромотор
7.3: Электромоторы постоянного тока
интернет-магазин светодиодного освещения
Пн - Вс с 10:30 до 20:00
Санкт-Петербург, просп. Энгельса, 138, корп. 1, тк ''Стройдвор''
Поделиться с друзьями: