Berekenen wattage elektromotor bij maken van elektrostep

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer

Bericht 08-08-'07, 17:44

mdmkoopman

Gebruikersavatar
Berichten: 51

Berekenen wattage elektromotor bij maken van elektrostep

hallo,

ik ben van plan een electrostep te maken, daarom wil ik het benodigde vermogen van de electromotor berekenen.

afgelopen schooljaar heb ik deze formule geleerd:

F*t=W

hierbij is F in Newton,

t in sec(weet ik niet zeker :D ),

en W in joule

vervolgens heb ik mijn broertje op zijn fiets gezet en heb ik een touw tussen de fiets en een step gehangen,

tussen het touw zat een veerunster waar ik de kracht in kilogram! kon aflezen

hieruit heb ik begrepen dat er ongeveer 4 kilogram aan voorwaardse kracht nodig is om mijzelf,de step,en een zware accu op 9m/s 32,4km/h te brengen.

hier volgen de berekeningen:

4kilogram * 9,81 = 39.42N

F*t=W

F=39.42N

t=1sec

W=?

39.42*1=39.42W

als ik daarna de verliesen van de ketting en het rendement van de motor mee neem(zo'n 40% verlies) kom ik uit op een motor van ongeveer 65W uit

kan iemand mij vertellen of ik dit goed gedaan heb

b.v.d. :D
Omhoog

Bericht 08-08-'07, 17:53

aadkr

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 6.591

Re: Berekenen wattage elektromotor bij maken van elektrostep

Dit klopt alleen als de tijd om de step , fiets en broertje van snelheid =0 op een snelheid =9 m/s te brengen , precies 1 seconde is.

Probeer de proef op een gladde en harde ondergrond uit te voeren.
Omhoog

Bericht 08-08-'07, 18:01

Jan van de Velde

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 51.270

Re: Berekenen wattage elektromotor bij maken van elektrostep

Dit klopt alleen als de tijd om de step , fiets en broertje van snelheid =0 op een snelheid =9 m/s te brengen , precies 1 seconde is.
En ik weet wel zeker dat dat niet het geval is geweest.

F= m·a

F= 39 N

a= 9 m/s²

==> m= F/a = 39/9 = 4,3 kg.
mijzelf,de step,en een zware accu
4,3 kg??? :D
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN...
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270
Omhoog

Bericht 08-08-'07, 18:19

Bart

Gebruikersavatar
Berichten: 7.224

Re: Berekenen wattage elektromotor bij maken van elektrostep

Dit onderwerp past beter in het huiswerkforum en is daarom verplaatst.
If I have seen further it is by standing on the shoulders of giants.-- Isaac Newton
Omhoog

Bericht 08-08-'07, 19:03

mdmkoopman

Gebruikersavatar
Berichten: 51

Re: Berekenen wattage elektromotor bij maken van elektrostep

he dit snap ik ff niet er word een andere formule ingebracht(F=m*a)

wat ik geprobeert heb is om de arbeids energie te berekenen(W=F*t)

p.s. ik heb 1 sec gebruikt omdat ik het aantal joul per sec wilde weten.

er was trouwens een constante kracht van 4 kilo(versnelling van voorwerp)
Omhoog

Bericht 08-08-'07, 19:12

Morzon

Gebruikersavatar
Berichten: 2.003

Re: Berekenen wattage elektromotor bij maken van elektrostep

Arbeid
\(W=Fd \cos{\theta}\)
I was born not knowing and have only a little time to change that here and there.
Omhoog

Bericht 08-08-'07, 19:21

Jan van de Velde

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 51.270

Re: Berekenen wattage elektromotor bij maken van elektrostep

mdmkoopman schreef:he dit snap ik ff niet er wordt een andere formule ingebracht(F=m*a)

wat ik geprobeerd heb is om de arbeids energie te berekenen(W=F*t)
W=F·s, ofwel kracht maal afgelegde weg.
p.s. ik heb 1 sec gebruikt omdat ik het aantal joule per sec wilde weten.

er was trouwens een constante kracht van 4 kilo(versnelling van voorwerp)
Mogelijkheid 1) Jij hebt een kracht van 39 N gebruikt om step plus berijder een snelheid van 9 m/s te geven. Je vertelt er alleen niet bij hoe lang die kracht daarover gedaan heeft. En dat is van belang.

Als ik dan even uitga van 9m/s bereikt in 1 seconde betekent dat een versnelling van 9 m/s² UIt F=m·a volgt dat dan de massa die versneld werd ongeveer 4,3 kg moet zijn geweest. Dat klopt vast niet, conclusie, je deed er véél langer over om die 9 m/s te bereiken.

Mogelijkheid 2): je hebt die 39 N nodig om de step op een constante snelheid van 9 m/s te houden. Die kracht heb je dan alleen maar gebruikt om luchtweerstand en rolweerstand van de step plus berijder te overwinnen. In één seconde leg je dan 9 m af, arbeid geleverd in één seconde is dan W=F·s = 39N x 9m = 350 Nm = 350 J.

P=W/t (vermogen is arbeid gedeeld door de tijd) = 350 J /1s = 350 J/s = 350 W

350 W is overigens een vrij reëel getal voor deze "prestatie". :D
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN...
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270
Omhoog

Bericht 08-08-'07, 20:16

mdmkoopman

Gebruikersavatar
Berichten: 51

Re: Berekenen wattage elektromotor bij maken van elektrostep

ok,

ik zal binnenkort nog een keer meten:

de tijd van 0 tot 9m/s

de kracht tijdens het versnellen,

de kracht tijdens topsnelheid(9m/s)

ik zal de gegevens zo snel mogenlijk toevoegen

b.v.d
Omhoog

Bericht 08-08-'07, 20:21

Jan van de Velde

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 51.270

Re: Berekenen wattage elektromotor bij maken van elektrostep

mdmkoopman schreef:ok,

ik zal binnenkort nog een keer meten:

de tijd van 0 tot 9m/s

de kracht tijdens het versnellen,

de kracht tijdens topsnelheid(9m/s)
Maar je weet toch nog wel of je aan het optrekken was, of met constante snelheid aan het rijden, toen je die 39 N aflas van je unster?
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN...
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270
Omhoog

Bericht 08-08-'07, 20:25

mdmkoopman

Gebruikersavatar
Berichten: 51

Re: Berekenen wattage elektromotor bij maken van elektrostep

tijdens het optrekken was het ongeveer 4 kilo ik deed daar zo'n 20 a 30 sec over

2 kilo bij constand 9m/s rijden dacht ik
Omhoog

Bericht 08-08-'07, 20:37

Jan van de Velde

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 51.270

Re: Berekenen wattage elektromotor bij maken van elektrostep

Het probleem met meten tijdens optrekken is dat de luchtweerstand steeds verandert/toeneemt. Je bereikt dan ook geen eenparige versnelling. Je weet dan ook niet waar je kracht naar toe gaat, naar eht versnellen of naar de weerstand. Maar daar kunnen we wel een natte vinger op loslaten

Maar stel dan dat je inderdaad 4 kgf aflas tijdens het optrekken en 2 kgf tijdens het constant rijden. Laten we dan eens even met geschatte cijfers werken:

gemiddelde kracht voor het optrekken 3 kgf = 30 N (rest voor weerstand, dwz 0 bij de start en 2 kgf bij de eindsnelheid, gemiddeld 1 kgf)

tijd voor het optrekken: 27 s

eindsnelheid 9 m/s

gemiddelde versnelling dan ruwweg 9/27 = 0,33 m/s²

F=m·a

m= F/a = 30/0,33 = 90 kg

Kijk, dat klinkt al heel wat realistischer. Je cijfers van 4 kg, 2 kg en 20-30 s voor optrekken van 0 naar 9 m/s zitten er vast niet ver naast. :D

Maar het betekent wel dat je vermogen om een constante snelheid te houden (=weerstand te overwinnen) ongeveer 175 W bedroeg. Nog steeds een realistisch getal overigens.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN...
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270
Omhoog

Bericht 08-08-'07, 21:12

mdmkoopman

Gebruikersavatar
Berichten: 51

Re: Berekenen wattage elektromotor bij maken van elektrostep

hmmm

dus op deze manier berekenen lijkt nog al lastig te zijn :D (had ik niet verwacht)

ik had nog een andere methode in gedachten:

stel dat op het wegdek zo'n 40N nodig is om op snelheid te komen en snelheid te behouden.

en ik heb een wiel met een straal van 9,75cm of 0.0975m.

daarnaast is er een tandwiel verhouding van 1:2 (motor draait 2 keer wiel 1 keer rond)

40*0,0975*0.5=1,95Nm

betekend dit dan dat ik een motor met een kracht van 1,95Nm nodig heb(maar dan heb ik het rendement en de verliezen niet meegenomen)

doe ik dit wel goed????
Omhoog
Reageer

Terug naar “Huiswerk en Practica”