Springen naar inhoud

Berekenen wattage elektromotor bij maken van elektrostep


  • Log in om te kunnen reageren

#1

mdmkoopman

    mdmkoopman


  • >25 berichten
  • 51 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 08 augustus 2007 - 16:44

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

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

aadkr

    aadkr


  • >5k berichten
  • 5441 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 08 augustus 2007 - 16:53

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.

#3

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44820 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 08 augustus 2007 - 17:01

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= ma
F= 39 N
a= 9 m/s
==> 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

#4

Bart

    Bart


  • >5k berichten
  • 7224 berichten
  • VIP

Geplaatst op 08 augustus 2007 - 17:19

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

#5

mdmkoopman

    mdmkoopman


  • >25 berichten
  • 51 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 08 augustus 2007 - 18:03

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)

#6

Morzon

    Morzon


  • >1k berichten
  • 2002 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 08 augustus 2007 - 18:12

Arbeid LaTeX

Veranderd door Morzon, 08 augustus 2007 - 18:13

I was born not knowing and have only a little time to change that here and there.

#7

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44820 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 08 augustus 2007 - 18:21

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=Fs, 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/s UIt F=ma volgt dat dan de massa die versneld werd ongeveer 4,3 kg moet zijn geweest. Dat klopt vast niet, conclusie, je deed er vl 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 n seconde leg je dan 9 m af, arbeid geleverd in n seconde is dan W=Fs = 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 reel getal voor deze "prestatie". :D

Veranderd door Jan van de Velde, 08 augustus 2007 - 18:22

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

#8

mdmkoopman

    mdmkoopman


  • >25 berichten
  • 51 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 08 augustus 2007 - 19:16

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

#9

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44820 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 08 augustus 2007 - 19:21

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

#10

mdmkoopman

    mdmkoopman


  • >25 berichten
  • 51 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 08 augustus 2007 - 19:25

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

#11

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44820 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 08 augustus 2007 - 19:37

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/s
F=ma
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.

Veranderd door Jan van de Velde, 08 augustus 2007 - 19:36

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

#12

mdmkoopman

    mdmkoopman


  • >25 berichten
  • 51 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 08 augustus 2007 - 20:12

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????





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures