Berekenen benodigde motorvermogen

Het vermogen om 80kg een snelheid te geven van 6 k/m in 30 seconden hadden we al, 3.72 watt. Doen we dan niets meer ( zonder wrijving ),blijft het karretje gewoon 6 k/m uur rijden, zonder dat dit energie kost. Energie is wel nodig voor vertikale verplaatsing, omdat dat tegen de zwaartekracht inwerkt.

Die 30 seconden klopt inderdaad niet. Vertikale snelheid is 1.66 *0,06 is 0,1 meter per seconde.
Dat is 80 x 0,1 x 10 = 80 joule per seconde of wel watt.

Enige verschil met mijne berekening is dat U een snelheid van 1,67m/s gebruikt en ik een snelheid van 1,66m/...
In werkelijkheid, correcte waarde van de snelheid is 1,6666667 m/s.
Vertikaal snelheid: men moet de hoek van de driehoek berekenen: dat is: Tg (alpha) = 6/100 dus arcTg(alpha) = 3,4336 graden of 3 graden, 26 minuten 01 seconde.
Vertikaal snelheid is dus 1,66 m/s x sin(3,4336) = 0,0994212 m/s
Vermogen is dus 0,0994212 x 80 x 9,81 = 78,02576 W

[Bericht gewijzigd door Emilien op (44%)]

Je kan het eigenlijk niet vergelijken met een fiets met hulp motor, het woord hulp motor zegt het al. Een elektrische fiets is vaak met trap ondersteuning, je moet dus zelf mee trappen, dus niet helemaal vergelijkbaar. Dan kan je het beter met een rolstoel vergelijken, en daar zitten vaak twee motoren van 200W per stuk op, dat zal in jou geval te veel zijn, maar ik denk dat je uit moet gaan van 100W, en niet direct aangedreven maar met een vertraging, zeker als je een helling wil nemen.

EDIT:
Een normaal gezond mens produceerd zo'n 60 A 70 Watt op de fiets, dus wat je een lange tijd vol kan houden.

[Bericht gewijzigd door Lambiek op (11%)]

Klopt. Verwarrend is wel dat je spreekt over afgelegde weg, in horizontale richting is geen energie meer nodig, alleen vertikaal.

Aardig is wel dat
a. er vrijwel geen vermogen nodig is om het karretje te versnellen
b. Hoogte verschillen snel meetellen ( hoewel 6 % een aardige helling is)
c. bepalen wrijving essentiel is.

Hier heb je nog een leuk stukje, kan je een hoop uithalen denk.
http://www.velofilie.nl/vermogen.htm

@Sponcebert:

er vrijwel geen vermogen nodig is om het karretje te versnellen

Ik zou beter zeggen dat weinig vermogen nodig is om het karretje te versnellen...MAAR, acceleratie is heel klein...30 seconden om 6Km/uur te bereiken...dat is de reden van zulke kleine vermogen.

@Emilien.
De acceleratie kan dan wel heel klein zijn, maar je zal toch eerst van je plek moeten komen en met drie Watt gaat dat niet lukken.

Zie de link over de fiets die ik geplaast heb, daar kan je zien wat een helling aan vermogen kost, plus dat het daar over een fiets gaat, twee wielen dus en hier gaat het over vier wielen, dus je rol weerstand speeld nog meer mee.

@Lambiek: Leer een beetje meer over wetten van mechanica, dan zal u begrijpen dat drie watt is wel de benodigdevermogen om 80Kgs te accelereren van 0 tot 6Km/uur in 30s, UITGEZONDER de wrijvingsverliezen(die zijn apart berekent).
NB: Aantal wielen heeft niets te zien daarmee...dat heeft te zien met wrijvingsverliezen en niet met benodigdevermogen om te acceleren.

[Bericht gewijzigd door Emilien op (23%)]

Ja, Ja :) In theorie, maar de praktijk is anders.

[Bericht gewijzigd door Lambiek op (69%)]

Berekening is altijd in theorie...maar praktijk volgt de theorie...of dan zou de theorie verkeerd zijn.
Waarom studeert men dan?...theorie dient tot niets?

Dat zeg ik niet. Een voorbeeld: heb ooit een berekening gemaakt voor een robot arm, overal rekening mee gehouden, tot in het extreme. Men zij toen ook dat is niet nodig dat gebeurd nooit, of dat komt niet voor. Heb toen voor het gevoel toch een stap zwaardere motoren genomen, en dat was maar goed ook, anders hadden we koppel te kort gehad. Geloof me het is niet te snel over gedemensioneerd.

En wat die drie Watt betreft, zal misschien wel werken, maar daar kan je verder toch niets mee, als dat ding een stoeptegel tegen komt die verkeerd ligt dan stopt die kar er mee. Dat bedoel ik te zeggen

Direct drive is prima mogelijk; zoals ik al zei, zijn er motoren voor elektrische fietsen te koop die zeker 30Nm kunnen leveren. Deze zijn (wettelijk) begrenst op 250W mechanisch vermogen.

Het zal niet lukken om het ding met 1 motor aan te drijven; dat betekend namelijk dat je de wielen mechanisch moet koppelen, en dan zal het heel moeilijk worden om een bocht te nemen. Als je maar 1 motor wilt gebruiken, heb je dus een differentieel nodig, of je zult 2 motoren moeten gebruiken.

Ik denk dat je de opbrengst van het paneel wel heel erg rooskleurig inschat, maar het zou alsnog toereikend moeten zijn. De capaciteit van de accu lijkt me wel heel erg groot; ik weet niet wat voor afstanden je wilt gaan afleggen, maar dat is wel een extreem grote capaciteit voor zo'n toepassing. Daarbij zul je met die capaciteit al gauw aan 80kg voor alleen de accu's komen.

Je budget is blijkbaar toch "iets" groter dan ik had verwacht; ik zou voor een kleine paneel gaan, en 2 motoren voor elektrische fietsen met regelaars kopen. Let er dan wel op dat je een type koopt met trapsensor (gemakkelijk te neppen) en een handmatige gashendel, zodat je het koppel kunt regelen.

Als je meer informatie over die motoren zoekt, stuur me dan even een mailtje, misschien kan ik je wel verder helpen.

@Lambiek: Jasper 1983 heeft een berekening gevraagd, dat heb ik gedaan volgens zijn gegevens.
Als u lees met meer aandacht mijn post, u zal bemerken dat deze vermogen van 3,66W moet nog aangepast worden door rendemente van motor en aandrijving.
Wanneer men de totale benodigdevermogen van de motor (heel hoger dan 3,66W...!)berekent heeft, is het duidelijk dat men een beetje overdimensioneren moet, bijvoorbeeld 1,1 of 1,2 groter.
Maar startpunt is wel alles correct te berekenen.
Wat vindt U verkeerd in mijn berekening?
Welke is uwe berekening van de benodigdevermogen om 80kgs van 0 tot 6km/uur in 30s te acceleren?
Ik herinnert U dat benodigdevermogen van de motor is de totaal van 3 waarden: wrijvingsverliezen, acceleratie en vermogen die nodig is om heuvels te stijgen.

[Bericht gewijzigd door Emilien op (11%)]

Ik denk dat het punt is, dat er al min of meer consensus bestond over het feit dat het vermogen wat nodig is voor de acceleratie, zeer minimaal is. Natuurlijk is een berekening om dat te bevestigen wel handig, maar het geeft geen indicatie van het werkelijk benodigde motorvermogen.

Overigens zou die 330W scootmobiel motor best bruikbaar kunnen zijn; deze trekt namelijk alleen 330W elektrisch vermogen wanneer deze ook het bijbehorende koppel moet leveren. Het is niet handig om de motor heel erg veel groter te kiezen dan noodzakelijk, maar een motor die af en toe iets meer trekt dan het paneel kan leveren, hoeft geen probleem te zijn, aangezien je een accu als buffer hebt.

Ik heb alles goed gelezen, en zoals ik al zij de praktijk is anders.

En ik ga helemaal met Sparky mee. :)

En nee ik ga geen berekening maken, omdat ik dan ongeveer op de zelfde waarde uit zal komen, en daar heeft de TS niets aan.

Dus Lambiek, dan ben je het ook eens met emilien ;)

Even voor dit verhaal :

Het zal niet lukken om het ding met 1 motor aan te drijven; dat betekend namelijk dat je de wielen mechanisch moet koppelen, en dan zal het heel moeilijk worden om een bocht te nemen. Als je maar 1 motor wilt gebruiken, heb je dus een differentieel nodig, of je zult 2 motoren moeten gebruiken.

Daar kun je natuurlijk ook heel simpel 2 keer een " 1 toer lager" voor gebruiken (dat is een lager die maar een kant op vrij draait)

@Fredjhuh.
Ik zeg niet dat het niet klopt, zie hier. (En nee ik ga geen berekening maken, omdat ik dan ongeveer op de zelfde waarde uit zal komen, en daar heeft de TS niets aan).

Je bedoeld een vrijloop lager, ja dat kan ook.

Jasper 1983 heeft geschreven:

Het staat op 3 mountainbike wielen van 40 centimeter doorsnee.

Waarom niet alleen de derde wiel aandrijven? Er zou dan maar een motor nodig zijn.(goedkoper)

Dat kan ook goed, dan kan je daar gelijk mee sturen.

Op 4 december 2009 00:57:34 schreef SparkyGSX:
... elektrische fietsen. Die motoren leveren zo'n 200-300W, maar doen dan wel 20-40Nm. Sommige hebben een overbrenging (1:20 is niet vreemd), andere zijn direct-drive.

Heb me zojuist even in naafmotoren verdiept. Enorm leuk speelgoed. Probleem is wel dat ik ze niet "kleiner" dan 250 Watt tegenkom, iets wat voor dit project met zonne-energie net iets aan de hoge kant is.

Daarbij vraag ik me dan weer wel af of die 250 Watt aanzienlijk omlaag gaat indien men geen 20 km/uur rijdt zoals op een fiets, maar slechts 6 km/h. Iemand hier ervaring mee?

Even voor de compleetheid, we zijn nog vergeten dat de massa ook nog vertikaal moet versnellen naar 0.1 m/s . Dus komt er nog 1/2 Mv2 is 40 x 0,01 = 0,4 joule bij. in 30 seconde is dat 13 milliwatt.

Conclusie : kunnen we het berekenen : nee.

Luchtweerstand gaat met een derde macht met de snelheid, en is een grote factor. Om 200 watt te genereren moet je al flink doortrappen, vandaar mijn schatting van 100 watt. Spring maar eens op de hometrainer.

[Bericht gewijzigd door Sponcebert op (30%)]

Op 4 december 2009 17:10:09 schreef Fredjuhh:
Daar kun je natuurlijk ook heel simpel 2 keer een " 1 toer lager" voor gebruiken (dat is een lager die maar een kant op vrij draait)

Precies, dat is ook het idee waar ik mee rondloop. Ik zet 2 fietsachterwielen vast in het frame van het karretje. In plaats van een ketting die naar de trapas van de fiets loopt, laat ik deze lopen naar een as die door de motor wordt aangedreven. Deze as is breed genoeg om de kettingen van beide achterwielen te kunnen aandrijven.

Indien de motor draait, zullen beide wielen (uitgaande van evengrote tandwielen op beide wielen) even snel aangedreven worden. Bij het nemen van een bocht zal het buitenste wiel sneller willen draaien dan het binnenste wiel, hetgeen geen probleem is aangezien de as van het wiel een vrijloop (o.i.d) heeft. Op je fiets kan je immers ook je trappers stilhouden terwijl het achterwiel blijft draaien.

Op 4 december 2009 17:21:37 schreef Emilien:Waarom niet alleen de derde wiel aandrijven? Er zou dan maar een motor nodig zijn.(goedkoper)

Daar heb je ook een goed punt te pakken, heb ik ook al even over nagedacht. Het liefst wil ik de achterwielen aandrijven aangezien hier het meeste gewicht op zal rusten, en die dus de meeste tractie hebben. Bij enigszins glad terein verwacht ik dat het voorwiel snel in de slip zal raken als hier de aandrijving op zit. Desalniettemin (jemug, wat een woord) houdt ik dat wel in mijn achterhoofd, zeker in het geval ik toch bij een naafmotor uitkom.

Op 4 december 2009 18:59:20 schreef Sponcebert:
Even voor de compleetheid, we zijn nog vergeten dat de massa ook nog vertikaal moet versnellen naar 0.1 m/s .

Voor compleetheid zou U beter citeren dat we de omwentelingsenergie van de drie wielen niet berekent hebben.

Op 4 december 2009 13:33:03 schreef Emilien:
Vertikaal snelheid is dus 1,66 m/s x sin(3,4336) = 0,0994212 m/s

Als je gaat miereneuken over dat 1.66 niet gelijk is aan 1.67, dan is dit FOUT!

Als je namelijk voldoende cijfers achter de comma meeneemt, dan is het antwoord exact 0.1 (met oneindig veel nullen).

Klopt, in de draaiende wielen zit ook energie. Helaas weten we te weinig hiervan.