Elektrisch 4wd frame

Dag,

Mijn cursus mechanica (momenten, krachten, Newtonmeters,...) ligt ondertussen al een 20-tig tal jaar onder het stof. Iets totaal nieuws ontwerpen vraagt denk ik meer kennis dan voortbouwen op een bestaand iets. Ontwerpen is niet echt mijn ding, toch onderneem ik een poging om het ijs wat te breken. Zou je niet eerder over gaan naar de lichtere rolstoelmotoren ipv van de scotermotoren die jij aangeeft in je link?

http://www.hs-escooter.com/sdp/1012764/4/pd-4958252/9652462-2385908/8_…

Van de motor in bovenstaande link waar ik naar refereer geven ze naast een tekening met de maten ook onder andere volgende technische gegevens mee:

Rated Power:180W-220W
Speed:5-8km/h
Torque :15nm
Rotating Speed:180-300rpm

Even mee redeneren (ik kan er volledig naast zitten):

* Uit een grijs verleden meen ik mij te herinneren dat een motor met een vermogen van 1kW in staat is om in één seconde een gewicht van 100kg één meter te verplaatsen. Voor het vermogen van de motor die ik als voorbeeld geef geven ze een waarde ergens tussen de 180 en de 220W, dus is deze motor in staat om vlot 20kg in één seconde één meter te verplaatsen? Of sla ik hier de bal volledig mis?

* Heb je genoeg aan de gegevens die zij mee geven om te bereken hoeveel gewicht je vlot kan verplaatsen in een bepaalde tijd (dus over een bepaalde afstand)?

* Wat is jouw doel in deze opdracht? Sta jij in voor het totaal ontwerp van het wagentje?

* Misschien wat plans uploaden van hoe jij het ziet? Er zullen hier wel een aantal techniekers mee op de kar springen om het één en ander helpen uit te rekenen of te verduidelijken.

Proefondervindelijk werken kan ook, maar dit zou duur kunnen uitkomen...

groeten

Robbe

Op 12 maart 2014 12:07:17 schreef goedlichtJoost:

Een frame van ongeveer 2000*7000mm Met een eigengewicht van ca 200kg.

Ambitieus. Als ik even reken met een simpel raamwerk van DUUR aluminiumbuis zit ik al heel snel op de 200kg, en dan zitten er nog geen fratsen aan.
Overigens is 2000x7000 een hele bus hoor. Lastig ook omdat handelslengten meestal maar tot 6 meter gaan.

Misschien uitgaan van het onderstel van een stacravan?

Moet dat ding op vlak terein rijden? Zonder hobbels en kuilen dus.
Komt er een bewegend opbject op, dat buiten het gewicht nog G-krachten op de constructie uitoeffent?
Hoe is het gewicht van de lading verdeeld?

Besef dat een helling van 30° een percentageis van c.a. 58% ! Heb je al eens een helling van 16% opgefietst?

Verder is dit een elektronicaforum, geen werktuigbouwforum.

Hallo Allemaal,

Dank voor de reacties. Ik zal zoveel mogelijk vragen proberen te beantwoorden en de situatie zo duidelijk mogelijk te schetsen.

Ik werk voor een bedrijf wat in de lichtstraten zit. (glazen/polycarbonaat overkappingen op bedrijfshallen).

Hiervoor maken wij wel eens cassettes (samengestelde platen van glas of polycarbonaat). deze cassettes zijn vaak licht genoeg om te tillen. Maar voor sommige projecten (de wat grotere lichtstraten van bijvoorbeeld 100*18 meter) kunnen de cassettes wel 200kilo wegen.
We willen dus een lichtgewicht frame maken van aluminium (wij hebben een aluminium verwerkingsbedrijf dus dit is voor ons het gemakkelijkste en het goedkoopste, ivm afval materiaal)
Dit frame komt dat om het dak te staan, en heeft een soort matrijs om de cassettes in te dragen.

Omdat het dak vol staat met obstakels moet het frame zeer wendbaar zijn (vandaar de vier stuurbare wielen) het frame moet alle kanten op kunnen en zich dus als een krab kunnen bewegen.

Ik snap dat dit geen werktuigbouwkunde forum is. Het frame maken is ook niet iets waarbij ik vragen heb. Dit gaat wel goed komen.

Echter zijn mijn vragen vooral gebaseerd op de motoren en de aansturing/aansluiting hiervan.

Een cassette kan 250kg wegen. De maximale vlaktedruk op een dak (ivm dakleer) bedraagt ongeveer een zwaar persoon. dit verdeelt over vier wielen is ongeveer een kar met een gewicht van maximaal 450 kilo.
Het frame mag dus 200 kilo wegen.

Om een kar van 450 kilogram 30 graden op te krijgen (ja 30 graden is veel! dus misschien moeten we dit voor de haalbaarheid wat omlaag halen!) heb je 2000 newton nodig. (toch?)

Dit komt neer op ongeveer 100nm per wiel ?

Als ik dan ga zoeken naar 100nm wielen. dan kom ik uit op 2000watt 60volt brushless DC motoren (naafmotoren).

Hoe kan ik deze 2000 watt motoren aansturen? Met 1x 8000watt controller? of 4x 2000watt controller?

En wat gaat er gebeuren als het gewicht niet helemaal gelijk verdeelt is? Vangen de motoren elkaar op? of wordt het een roekeloos onstuurbaar geval?

Dit zijn vragen waar ik mee zit.

Ik hoop dat ik jullie vragen beantwoord heb.
Mochten jullie nog vragen hebben dan hoor ik het graag.
In afwachting van uw reactie.

mvg
Joost

Ik mis wat gegevens. Wat is de wieldiameter bijvoorbeeld. En de gewenste snelheid.

Ik krijg die volgeladen kar met een 10W motor ook tegen dat dak op.

Die gegevens staan toch echt vermeld GJ.
Diameter wiel: 30cm
Snelheid: 4 km/h

Verdorie!!!!!!
niet reageren voor ik m'n eerste koffie opheb dus.

Robbe: jij zegt "verplaatsing", dat moet zijn: omhoogliften.

Een 30 graden helling betekent dat je iets van 0.5m omhoog gaat voor iedere meter voorwaarts.

5 km/u = 1.389 m/s.

Als ie omhoog moet, heb je dus nodig: P = m * g * helling * v = 450kg * 9.8m/s² * 0.5 * 1.4m/s = 4287W.

Ik zou mikken op 2.5 tot 5 kW per motor, hoewel we dus uitgerekend hebben dat 1.1kW/motor net zou moeten voldoen.

Als je tolereert dat ie minder hard gaat als ie omhoog moet kan je besparen op de het vermogen van de motoren. Maar waarschijnlijk heb je dan wel ineens een soort "versnellingsbak" nodig Dat compliceert de boel, hetgeen mogelijk niet opweegt tegen de verminderde kosten voor de motoren en het gebruiks-ongemak dat je moet schakelen als je de helling tegenkomt....

Brushless motoren kunnen niet met meerdere op 1 controller. In heel uitzonderlijke gevallen misschien toch, maar zeker in jou toepassing gaat dat niet lukken.

Beste Rew,

Dus mijn berekening tot nu toe is redelijk?
4 maal een 2500Watt motor zou volstaan?
Dan nu motor keuze. 2500W Brushless 60volt DC Naaf motor, de beste keuze? http://www.hs-escooter.com/sdp/1012764/4/pd-4958252/5931394-2261356/10…

Of zou een 2000watt ook volstaan?
Want als ik dan naar besturing kijk. dan kom ik op 8000Watt of 10000 watt controller? of doe ik per motor 1 controller? om hem 5km/u te laten gaan?

En om 74/60 Volt te creëren? met ongeveer 100 Ampere (?)
dan krijg ik dus een gigantische trafo? met redelijk dik kabeltje (25^2?)

mvg
Joost

Volgens je startpost is er "standaard netstroom" beschikbaar.

Dan zou ik het niet te moeilijk maken, en voor frequentieregelaars en standaard asynchrone motoren met reductiekast gaan. Want je gebruikt beter geen exotische onderdelen of "vreemde" spanningen EN intussen blijft alles heel betaalbaar. Er zijn dan ook geen trafo's of zware bekabelingen vereist.

Hallo Sparkz.

Kun je een lijst/voorbeeld geven van welke componenten ik dan het beste zou kunnen aanschaffen?

mvg
Joost

Dag,

inderdaad rew, omhoogliften is een betere term. Vandaar mijn grijze zone die onder het stof ligt...

[Bericht gewijzigd door Robbe de Smet op vrijdag 14 maart 2014 12:45:08 (12%)

Ik zou het ook net zo doen als spakz zegt.

Als je vier motoren neemt met een flinke reductor erop, en vier frequentie regelaars van één maal 230VAC in naar drie maal 230VAC uit, dan moet dat goed te doen zijn. De regelaars kan je dan via een potmeter aansturen om het toerental van je motoren te regelen.

Als je even berekent wat de omtreksnelheid van je wiel moet zijn om +/- 4Km / uur te halen, kan je ook de vertraging van je reductor bepalen. Denk dat je dan met vier motoren van 0.75Kw tot 1Kw aardig wegkomt, en dat is nog goed te doen met een 1 fase in frequentie regelaar.

4Km/u voor zo'n voertuig met die afmetingen vind ik persoonlijk nog vrij rap gaan. Zeker op een dak.
Maar zal wel max. snelheid zijn dan, denk ik ?
Het is toch ruim een meter per seconde dat dat ding zich verplaatst.

Edit: persoonlijk zou ik gaan voor hydrolische motoren.

[Bericht gewijzigd door Gadget_inc op vrijdag 14 maart 2014 21:28:02 (12%)

Begin je ook maar alvast voor te bereiden op de veiligheid. Als je je uren mee moet tellen heb je een beetje krap budget eigenlijk.

En hou ook even rekening met het Arbobesluit en de diverse noodzakelijke keuringen.

Of er keuringen nodig zijn is de vraag, maar de laagspanningsrichtlijn en de machinerichtlijn zijn minimaal van toepassing.

Ja, maar de arbo speelt ook mee. Als het niet voldoet aan de gestelde eisen, kan je het wel vergeten.

Dat is voornamelijk hoofdstuk 7 van het Arbeidsomstandighedenbesluit. Ik denk dat dat nogal eens mee gaat vallen. Voor je verplichte CE markering en EC verklaring moet TS zodra hij begint met de engineering ook al een CD gaan aanleggen, en nogal een heleboel berekeningen gaan maken. Dat is meer dan een dagje werk, eerder een week werk. Beetje lullig als TS dit achteraf "nog even" wil gaan doen om er dan pas achter te komen dat de halve kar weer afgebroken kan worden.
Deze verplichting negeren is om te beginnen een ernstig economisch delict, en als er ongelukken gebeuren kan TS ook strafrechtelijk vervolgt gaan worden. Het enige voordeel dat hij daarbij heeft is dat hij tot 6 jaar de tijd kan krijgen om zich in de regels te verdiepen.