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Calcul du couple moteur d'une roue d'un skateboard

Projet Terminale Ssi

    2 mai 2018 à 11:58:40

    Bonjour,

    Nous rencontrons des difficultés pour calculer le couple moteur de notre skateboard électrique en projet. Notre objectif est de déterminer ce couple moteur en fonction de la pente.

    Or nous ne savons pas réellement faire..

    Nous savons que : P = Cm*w donc Cm = P/w.

    Or nous connaissons la puissance électrique Pe = U*I en fonction de la pente.

    En toute logique, nous nous sommes dit que nous pouvions faire : C = Pe/w. Sauf que j’ai l’impression que il faut utiliser une autre puissance et non la puissance électrique pour calculer le couple.

    En effet, quand ensuite on calcule le rendement du système en fonction du couple et de la pente, on a :

    Rendement = Psortie/Pentrée

    Rendement= Cm*w/Pe

    Rendement = (Pe/w)*w/Pe

    Rendement = Pe/Pe

    Rendement = 1..

    Nous avons ici un problème : nos calculs ne mènent à rien malheureusement.

    Pourriez-vous nous aider en nous indiquant notre erreur de raisonnement ?

    Nos données :

    Pour l'exemple, prenons une pente de 5% donc avec un angle de 2,86°, on est à vitesse maximale donc

    v = 26km/h

    v = 7.2m/s

    I = 3,5A

    U = 27,8V

    Masse skate + utilisateur = 87kg

    le skate dispose d'une seule roue motrice

    Merci d'avance pour votre aide.

    -
    Edité par PaulPacaud 2 mai 2018 à 12:00:06

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      4 mai 2018 à 17:56:33

      Bonjour, 

      • Déjà, quand vous dites ''En toute logique, nous nous sommes dit que nous pouvions faire : C = Pe/w"Cela revient à dire que votre puissance électrique est intégralement transmise aux roues, donc que vous avez un rendement de 1. Pour connaître le rendement, il faut  faire le produit du rendement de chaque organe de transmission/conversion d'énergie si vous les connaissez, ou le mesurer.
      • Ensuite, n'oubliez pas de prendre en compte les rapports de réduction parce que j'imagine que votre roue est pas directement fixée sur le moteur
      • Enfin, pour connaître le couple moteur en fonction de la pente, vous parlez du couple minimum pour pas que le skate redescende ? ou du couple quand vous avancez ? 

      Dans le premier cas, en faisant un shéma et un bilan des forces qui s'appliquent sur les roues, le couple de la roue est <math>Croue=mg\sin{\alpha}R</math> avec alpha l'angle, m, la masse du skate+personne et R, le rayon de la roue. pour avoir le couple moteur, il faut remonter la chaine d'energie et donc multiplier par le rapport de réduction. 

      Dans le second cas, si on est pas à vitesse constante, il faut considérer les effets d'inerties. En fonction de vos rapports de réductions, certains seront négligeables devant d'autres. 

      si la vitesse est constante, alors, par concervation de la puissance galiléenne, la puissance que vous fournissez à la roue est égale (au rendement de roue/route près) à la puissance de la pesanteur. On a donc Croue wroue = m g v sin(alpha) où v est la vitesse du skate. 

       :)

      -
      Edité par Yomi98 4 mai 2018 à 18:03:41

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      l'infini c'est long, surtout vers la fin...

      Calcul du couple moteur d'une roue d'un skateboard

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