Koppel van dc motor berekenen

Hoi,

relatief eenvoudige vraag:
Het is niet echt een schoolvraag aangezien ik dit voor mezelf doe, maar ik plaats hem toch maar hier aangezien het erg lijkt op een schoolvraag. (ik ben mezelf aan het verdiepen in motorkarakteristieken e.d.)

Stel: de motor drijft een last aan van 40mNm en werkt op 48V.
Hoe groot is dan het koppel wat de motor moet leveren?
Van het internet heb ik: Tmotor = Tlast + Tacceleratie. Hierbij is T het koppel
Tacceleratie = J * w
J = massatraagheid van de motor = 0.00001 kg/m2
W = omwentelingssnelheid in radialen = 8880rpm = 960Rad/s. Dit heb ik berekend aan de hand van:
RPMNoLoad - (Tlast*koppelconstanste)
(10500) - (40mNm * 40.5)
Hierbij is 10500 de rotatiesnelheid zonder belasting en 40.5 de koppelconstante, zie rij 14

Maar ik heb het gevoel dat hier iets niet klopt, omdat ik hier al het toerental van de motor heb meegenomen in de berekening, terwijl dat eigenlijk nog helemaal niet bekend is, omdat die afhankelijk is van de belasting van de motor.

Mijn vraag: Hoe bereken ik het koppel VAN DE MOTOR, zonder daarbij het toerental te gebruiken?

High met Henk

Special Member

Hint: De STROOM is RECHT evenredig met het KOPPEL

E = MC^2, dus de magnetische compatibiliteit doet kwadratisch mee???
GJ_

Moderator

Koppel = vermogen / toerental

Dat is dus het probleem. Het toerental is in principe nog niet bekend. Toch? Ik heb er wel een berekening aan vast geplakt, maar het toerental is toch afhankelijk van een aantal factoren waaronder de belasting?

Ik denk dat je voor een praktische oplossing bepaalde waarde vooraf moet kiezen.
Meestal weet je wel op welke snelheid je toepassing zal gaan werken.
en binnen welke tijdsperiode je toepassing op "full speed" moet zijn.

Ook naar je belasting toe heb je hetzelfde probleem.
Je belasting heeft 0.04 Nm koppel nodig, meestal is dit bepaald bij een gegeven toerental. Er zijn in praktijk weinig belastingen waarbij het koppel constant is onafhankelijk van het toerental.

Nog een opmerking:
het versnellingskoppel T acceleratie = J x α
en de eenheid van massatraagheid J = [kgm²]

@ GJ
Koppel = vermogen / hoeksnelheid
koppel : [Nm]
vermogen / hoeksnelheid: [W] / [1/s] = [kg m/s2 x m/s] / [1/s] = [kg m/s2 x m] = [Nm]

[Bericht gewijzigd door pamwikkeling op 4 februari 2021 12:17:36 (12%)]

Ik wilde uitgaan van een theoretische benadering. Ik weet zeker dat het mogelijk is om op deze manier het koppel van de motor te berekenen aan de hand van de gegeven data, maar zie nog niet welke waarde ik nu voor het toerental moet gebruiken (w)

Op 4 februari 2021 12:07:11 schreef pamwikkeling:

Ook naar je belasting toe heb je hetzelfde probleem.
Je belasting heeft 0.04 Nm koppel nodig, meestal is dit bepaald bij een gegeven toerental. Er zijn in praktijk weinig belastingen waarbij het koppel constant is onafhankelijk van het toerental.

Omdat het een theoretische benadering is ga ik er even van uit dat deze 0.04Nm even constant is, om de berekening eenvoudig te houden

GJ_

Moderator

Op 4 februari 2021 12:07:11 schreef pamwikkeling:
@ GJ
Koppel = vermogen / hoeksnelheid

Ik weet dat "toerental" verkeerd is uitgedrukt, maar we versimpelen in de praktijk graag :-)

Dat betekend dat we gewoon koppel (Nm) = vermogen(kW) * 9549 / toerental(RPM) doen.
En als het echt met een grove natte vinger mag koppel = vermogen * 10000 / toerental.

edit:
ehhhh, "we" = ik ;-)