Duur electromotor

Nenah stelde deze vraag op 07 december 2018 om 13:13.

 Hoi. 

Voor een project op school zijn we een rally voertuig aan het maken. 
Hiervoor moeten we berekenen hoe lang de onze accu kan werken maar we komen er niet uit. 

Het parcours is ongeveer 100 meter, P=250W, U=24V, I=10,4A

Op internet staat overal Ah en Wh maar deze bergrippen zijn ons wat onduidelijk. 

Kan ieamnd ons op weg helpen? 

Reacties

Theo de Klerk op 07 december 2018 om 13:27
Ah = ampere-uur, een "energie-hoeveelheid, capaciteit".  Dat wil zeggen dat de energiebron zoveel ampere gedurende een uur kan leveren. Maar twee keer zoveel stroomsterkte gedurende een half uur of de halve stroomsterkte gedurende 2 uur.
Het zegt iets over hoe groot de "emmer" met elektrische energie is. En die kun je door een gaatje in de emmer laten leeglopen en gebruiken of door een groot gat een kortere tijd.

Wh = vermogen x tijd  is een maat voor de totale energie die in een uur wordt gebruikt.

Enerzijds heb je dus een voorraad aan energie (uit de Ah waarde kun je voor een gegeven tijd de stroomsterkte berekenen. Dan is P = U.I en met de gekozen tijd t is de totale energie E = P.t), anderzijds het gebruik van die energie per seconde (vermogen).

Bijv.  5 Ah gebruiken in 30 minuten (1/2 uur) betekent een stroomsterkte van 10A
Bij U = 24V geeft dit een vermogen van 24 x 10 = 240 W. Dat kun je 30 minuten vol houden voordat de batterij "leeg" is: E = 240 x (30 min x 60 s/min) = 432 kJ
Als je voertuig 250 W gebruikt (1 W=1 J/s), dan kan die er t = 432 kJ/250W = 1728 s op rijden (28,8 minuten)

Je kunt het ook korter berekenen:
5 Ah bij 24 V is 5 x 24 = 120 AVh = 120 Wh (1 AV = 1 W)
250 W betekent 250 Wh in 60 minuten. Als je 120 Wh hebt, dan kun je dus 120/250 x 60 = 28,8 minuten dit gebruiken.

De praktijk zal heel andere waarden kunnen opleveren. Een stroombron van 5 Ah is in theorie wel 10 A in 30 minuten maar in praktijk is er een grens aan wat een stroombron kan leveren en gaan nu "verwaarloosde" processen een rol spelen die de uitkomst beinvloeden.
Nenah op 07 december 2018 om 13:41
Super, bedankt voor de uitleg.

Verder zitten we er nog mee hoe lang het gaat duren als het karretje 20 kilo weegt en de bestuurder 60. 

Er is ook nog wrijving in de banden. Maakt dit een verschil en hoe zouden we dit moeten berekenen?
Theo de Klerk op 07 december 2018 om 14:00
Dat maakt zeker verschil. Maar niet zomaar makkelijk te berekenen. En er is wrijving OP de banden, niet IN de banden.

Als karretje + bestuurder samen een massa hebben van 80 kg (en een gewicht van ongeveer 800 N) dan is het gewicht gekoppeld aan de wrijvingskracht die de wielen met de weg ondervinden: Fwrijv = μ Fnormaal waarbij Fnormaal even groot is als het gewicht en μ de wrijvingsconstante - geheel afhankelijk van het materiaal van wiel en weg.
Maar wrijving speelt vooral een rol als de wielen slippen: ze draaien niet (snel genoeg).

Anders heb je alleen rolwrijving. Het contactoppervlak van de banden staat namelijk vrijwel stil op de weg ("wikkelt af") en de banden rollen eroverheen. Hierbij is vooral van belang in hoeverre de banden in bewegingsrichting de weg vervormen (een drempeltje vooruit duwen). Zie https://nl.wikipedia.org/wiki/Rolweerstand

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Clara heeft dertig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Clara nu over?

Antwoord: (vul een getal in)