Elektrische vermogen naar mechanisch vermogen?

[Swets]

Ik heb hier een 24v DC elektromotor . Veel gegeven zijn niet meer te lezen, maar wel 550Watt  en 2500 min-1. Verder zit aan die motor vast een vertragingskast... van 1 op 6.
(als ik de motor 6x rond  draai, gaat de uitgaande as 1x rond )
 
ik neem aan dat die 2500 de motor is, en niet de uitgaande as...anders zou de motor 15000 rpm zijn... en dat is een beetje veel....  dus het vermogen zal ook wel van de motor zijn... 
 
maar nu vraag ik me af wat ik op de uitgaande as heb aan kracht....
 
stel als ik op de uitgaande as een arm zou maken van 30 cm... hoeveel kan ik daar mee dan tillen?
 
 

[Michel Uphoff]

Zonder rekening te houden met verliezen is dat (P[kW] = T[Nm] x n[rpm] / 9549): 11,46 Nm.
Pakweg 1,17 kg tillen op een meter, dus 3,89 kg op 30 cm.
 
Het motorvermogen is het maximaal opgenomen vermogen, daar gaat het nodige van af aan warmteontwikkeling en die vertragingskast is niet vrij van wrijving. Dus is het merkbaar minder (ik zou van de helft uitgaan).
Of de motor continue dat maximum vermogen mag opnemen betwijfel ik. Vaak is dat maar voor korte tijd.

[klazon]

Het motorvermogen is het maximaal opgenomen vermogen,

Dat denk ik niet. Bij elektromotoren is het gebruikelijk om het mechanisch vermogen aan de as op te geven. Dus het elektrisch opgenomen vermogen zal iets meer zijn.

[Swets]

wat is die 9594?
0,55=Tx416/9549=  12,62 ...  ...  kan je ook getallen invoeren?   want hoe ik ook reken, ik kom niet bij die 11,46..
en wat doe je dan  11,46 /9,8 ? = 116,9 = 117 N = 1,17 kg/m
x3=33cm= 3,51
dus wat is die 9549

[Swets]

op wikki: Dat is oorspronkelijk het vermogen benodigd om een massa van 75 kg omhoog te trekken met een snelheid van een meter per seconde. Dit vermogen varieert met de zwaartekrachtversnelling, en dus met de plaats op aarde. Meestal rekent men een pk als 736 watt.
 
met een motor van 736 watt zou je dus 75 kilo met een snelheid van 1 m/s ....
 
eeeh... mijn motor 2500/6 = 416/60 =6,94 omw/sec  pfff...ingewikkeld allemaal....
 
ik ben op zoek naar motoren voor zoiets: https://www.youtube.com/watch?v=lqJjSF8BKH8
 
is dit natuurlijk geen 30 cm...  maar dit zijn ruitenwisser motors, en die zijn 120 a 180 watt...

[Michel Uphoff]

@Swets: dus wat is die 9549

 

9549 is een omrekeningsfactor. Ik heb ergens een tikfoutje gemaakt, want de uitkomst is inderdaad 12,6 Nm.

12,6 Nm / 9,8 m/s² = 1,28 kgm (1,28 kg aan een arm van 1 meter, tegen de zwaartekracht in).

1,28 / 0,3 = 4,28 kg aan een arm van 30 cm.

 

Die omrekeningsfactor is een handigheidje:

Het verband tussen koppel en vermogen wordt uitgedrukt met de volgende formule: P = T x ω

Hierbij is P het vermogen in Watt [W], T het koppel in Newton meter [Nm] en omega de hoeksnelheid in radialen per seconde [rad/s]. Deze formule drukt in essentie uit dat arbeid = kracht x verplaatsing in de richting van de kracht, voor een ronddraaiende beweging.

 

Je kan de formule ook in een meer praktische vorm gebruiken. Dan zet je radialen per seconde om in omwentelingen per minuut, en het vermogen in kW. 1 rad/s = 60 rad/minuut = 60/2pi = 9,549. Maal 1000 voor W naar kW = 9549.

Dit is een dimensieloze omrekenfactor. Dan krijg je P = T * n / 9549

Hierbij is P dus het vermogen in kiloWatt [kW], T het koppel in Newton meter [Nm] en n de omwentelingssnelheid in toeren per minuut.

 

@Klazon: Bij elektromotoren is het gebruikelijk om het mechanisch vermogen aan de as op te geven.

 

Ok. Bij mijn weten was dat vroeger niet zo maar misschien vergis ik mij daarin. Maar dan moet de voeding meer vermogen kunnen leveren. Wat is een reëel rendement bij moderne DC motoren?

[Swets]

het zal allemaal wel goed wezen, maar alleen vind ik het zo weinig....

als je ziet hoe groot die motor is... maar het zou betekenen dat ik met een baco (= 30cm) die motor zo tegen zou moeten kunnen houden? ik bedoel 5 kilo duwen of trekken moet ik makkelijk kunnen toch?

ik ben al 30 jaar elektro monteur, en deze motor ziet er niet naar uit dat ik die even tegen hou....

ik zal eens wat foto's maken....

[Michel Uphoff]

het zal allemaal wel goed wezen, maar alleen vind ik het zo weinig....

 
Dat komt omdat het toerental nog steeds zeer behoorlijk is. De omtreksnelheid van de punt van die as is op 30cm toch nog 13 m/s, bijna 47 km per uur.
 
Andere berekening om te controleren: 
4,28 kg in een uur 47 km optillen levert een potentiële energie op van (m.g.h.) : 1.973.380 joule
1 Joule is 1 W.s. Een kWh is dus 3.600.000 J
Na een uur heeft deze motor dus 1.973.380 / 3.600.000 = 0,548 kWh geleverd.
Dat klopt dus (op wat afrondingsverschillen na) heel netjes.
 
Wil je een hoger koppel, en heb je die forse omtreksnelheid niet nodig, dan zal je nog een reductiekast aan de motor moeten hangen.

[Swets]

nee ik heb die snelheid niet nodig.... ik wil zo'n motion simulator maken... en bij zo'n motion simulator is 60 cm/s al super snel.... dus met een arm van 30 cm, zo ik een halve slag moeten maken in een sec.

hij draait nu 6,9444 omw/s .... en het mooiste zou zijn 0,5 omw/s

[Michel Uphoff]

Dan moet er nog een 1:14 reductiekast achter, het moment stijgt dan naar bijna 60 kg op 30 cm.
Dat ga je met een Baco dan niet meer tegenhouden.

[Swets]

Dan moet er nog een 1:14 reductiekast achter, het moment stijgt dan naar bijna 60 kg op 30 cm.
Dat ga je met een Baco dan niet meer tegenhouden.

nee zou het nu al niet durven proberen.... als je ziet wat een beest van een motor het is....

nog eentje... ik heb hier ook nog een motor 250 watt motor liggen 2650 rpm... als ik die op een kogelomloopspindel zet?
spindel met een spoed van 5mm per omwenteling

2650/60= 44,16 omw/sec x5mm = 220,8 mm/sec dus das ook nog een aardige verplaatsing... maar hoe reken je met een spindel?

[Michel Uphoff]

Aannemend dat je een bepaald gewicht in een seconde 0,2208 meter pal tegen de zwaartekracht in omhoog wil drukken met die spindel. Dan is na 1 seconde de potentiële energie van die massa (m.g.h) gelijk aan het geleverde vermogen in die seconde:
 
250 watt gedurende 1 seconde = 250 J
h=0,2208 m
g=9,81
m = 250 / (0,2208*9,81) = 115,4 kg
 
Ook hier weer geen rekening gehouden met allerhande verliezen.

[Swets]

kijk dat zijn meer getallen waar ik iets mee kan...

[Swets]

dus , als ik die 250 watt motor zou vertragen tot 0,5 omw/sec     en ik zou er een arm van 10cm dan kan ik daar ook 112 killo mee tillen?

[physicalattraction]

Opmerking moderator

Iemand die hier een handje toe kan steken?