如何测量直流电动机可以移动的最大重量？

我们正在基于ATV底盘进行计算机控制的电动汽车项目。

当我在寻找使该车辆行驶的直流电动机（估计重350kg）时，我发现了一个电动轮椅电动机。它是500 W 108 rpm 24V DC电动机，并具有自己的差速器。推销员告诉我，它最多可以移动540公斤。我不知道这个数字是基于哪个事实的。

我还有一台500 W 1500 rpm 24 V DC电动机。如果我通过减速器以相同比例的电动轮椅电动机降低rpm并增加扭矩，它是否可以移动到540公斤？还是电动机可以移动的最大重量取决于其他因素？我该如何衡量？

提前致谢。

“推销员告诉我……”大声笑！如果物理学是他的事，那么他可能不会成为推销员。无论如何，无论您的设备是否正常运转，他的工作都是进行销售。

您需要决定的第一件事是电机需要多少功率。然后，您可以稍后担心扭矩和速度。这些可以相互取舍，但是您不能欺骗需要某些功能才能完成某些任务的物理学。

您需要查看两个最终用户标准才能确定功率。这些是您希望能够加速的速度，以及您希望能够上坡的最低速度。我将以丘陵准则为例。

假设您希望能够将20 MPH的等级提高20％。20％的成绩意味着您每5个前锋会增加1个部分。由于唯一正在进行的物理工作正在进行，因此问题减少到以4 MPH的速度直接举起350 kg。4 MPH为1.8 m / s，地球上350 kg的重量为3.43 kN。因此，消耗的功率为：

  （1.8 m / s）（3.43 kN）= 6.13千瓦

当然，要克服一些摩擦，因此在此示例中，您需要约10 kW。由于500 W的功率还差得很远，您要么必须指定较低的性能，要么要使用更大的电动机（以及为其供电的电源）。

让我们翻转一下，看看500 W可以做什么。

  （500 W）/（3.43 kN）= 146毫米/秒

这就是500 W可以使整个装置直线上升的速度。例如，将其应用于20％的坡度，它可以以5倍的速度移动，即730 mm / s，或1.63 MPH。实际上，会有摩擦和其他损失，因此可能不超过500 mm / s = 1.1 MPH。

增加扭矩

您应该如上所述从电源开始。一旦确定了电动机必须输出多少功率，就将面临转矩/速度的权衡。您可以算出车轮所需的扭矩/速度，但这通常太慢而扭矩太大，以至于无法直接产生合理的电动机。结果，在轮轴和电动机轴之间将有一些齿轮。由于齿轮仍然存在，因此选择一个好的电动机，然后相应地设计齿轮比，而不是相反。

为了正确理解这一点，让我们看一下如上所述，所需的转矩和速度在20 MPH时上升了20％。假设轮子的直径为500毫米，半径为250毫米，周长为1.57 m。20 MPH为8.9 m / s，因此车轮必须以5.7 Hz的速度转动。您不太可能获得峰值功率和效率为5.7 Hz（342 RPM）的合适电动机。您最终可能会获得5到10倍的齿轮比，具体取决于找到的最佳可用电机。

例如，假设您已决定需要10 kW的电动机。这可能是60 Hz（3600 RPM）和26.5 Nm，20 Hz和80 Nm，或各种其他组合都产生10 kW的功率。只能以有限的组合使用合适的电动机，并且无论如何，传动装置都可能是定制设计的。挑选电动机，然后由它决定传动比。