直流無刷馬達的選擇.

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直流無刷馬達的選擇

輪椅移動示意圖 輪椅總重量: W = Wuser + Wwheelchair 輪椅承受地面的正向力: N = Wcosθ 輪椅重量造成的下滑力: F = Wsinθ 輪椅和地面的摩擦力 FS = mS N = mS Wcosθ V θ 斜角 輪椅上斜坡示意圖 Fs W N F θ V 受力分析圖

FT = F+ FS = Wsinθ+ mS Wcosθ = W (sinθ+ mS cosθ) 輪椅等速前進之消耗功率 Pd = FTV 輪椅等速前進所受力之總和 FT = F+ FS = Wsinθ+ mS Wcosθ = W (sinθ+ mS cosθ) 輪椅等速前進之消耗功率 Pd = FTV 其中, V 是輪椅的前進速度, Wuser 是使用者重量, Wwheelchair 是輪椅的等效重量, mS 是輪椅和地面的摩擦係數, N 是輪椅承受地面的正向力, F 是輪椅的下滑力。

馬達功率的計算 馬達的功率PS必須滿足 PS ≧ Pd /z z是直流無刷馬達的效率。 輪椅以等速度V沿著直線前進。

【應用實例1】 若輪椅總重量 W = 150kg,mS =0.1,斜角θ =10。,V = 4.5 km/hr,直流無刷馬達的效率85%,則馬達所需之功率為何? Ans: V = 4.5 km/hr = 4500/3600 m/sec = 1.25 m/sec W = 150kg = 150×9.8 Nt = 1470 Nt 輪椅等速前進所受力之總和 FT = W (sinθ+ mS cosθ) = 1470×(sin10。+ 0.1 cos10。) = 400.03 Nt 輪椅等速前進之消耗功率 Pd = FTV = 400.03 Nt × 1.25 m/sec = 500.04 W 直流無刷馬達所需功率 PS ≧ 500.04 /85% = 588.3W

【應用實例2】 同應用實例1 ,但斜角θ =0。(即平地),則馬達所需之功率為何? Ans: 輪椅等速前進所受力之總和 FT = W (sinθ+ mS cosθ) = 1470×(sin10。+ 0.1 cos10。) = 147 Nt 輪椅等速前進之消耗功率 Pd = FTV = 147 Nt × 1.25 m/sec = 183.75 W 直流無刷馬達所需功率 PS ≧ 183.75 /85% = 216.2W