インホイールモータの選定 桐蔭横浜大学 T21R004 清水 健多
インホイールモータとは? 車輪の中にモータが入っていて、直接ホイールを回 す事によって車を走らせる事が出来る インホイールモータ(In-wheel motor)とは? 車輪の中にモータが入っていて、直接ホイールを回 す事によって車を走らせる事が出来る wikipedia参照
インホイールモータを使い何をしたいか 自分はインホイールモータを使って人を動かしたいと 思っています 形としてはセグウェイの形をイメージしています
人を乗せて走るには まず人を動かすというのはどの位のエネルギーが必 要なのか? また、どの位の力があれば人を動かすことができるの か? これを計算で出し、モータを選定する
エネルギー・トルク計算 条件 重量 100(kg) 時速 20(km/h) 傾斜 10° 走行時間 5(分) タイヤ直径 40(cm)
エネルギー計算 高さ(h)を求める 20(km/h)÷60×5=1666 1666×sin10=289 (m) 高さ289 (m) 高さ289 (m) エネルギー(E)を求める E=mgh m:重量 g:重力加速度 h:高さ 100(kg)×9.8(m/sec²)×289(m)=283.220 (kJ) これをパワー(P)にする P=J÷t 283220(J)÷300(s)=944 (W)
トルク計算 トルクを求めるために角速度(ω)を求める ω=v÷r v=20000÷3600=5.55(速度) r=20(タイヤ半径) 5.55÷0.2=27.75 (rad/s) トルク(T)を求める T=P÷ω P:パワー ω:角速度 944(W)÷27.75(rad/s) =34(Nm)
バッテリーはどのくらい必要か? バッテリー 今回使用しようとしてるバッテリーがリチウムポリマー の電圧7.4V容量1500mAhなので E=V×I×t=7.4×1.5×3600=39960(J) 5分間の移動エネルギー量は283220(J)より8個必 要
結論 神戸電気自動車 R600W-60V 定格電圧 60V 定格出力 600W (410rpm) 定格トルク 21Nm 計算で求めたトルク・パワー 34Nm・944W つまり、モータが2個 必要だとわかった バッテリー8個
今後の予定 今回のプロジェクト研究でモータの選定が出来て 次回のプロジェクト研究ではインホイルモータを使い 実際に走らせる また、ジャイロセンサーなどを使い走行の安定化を図 りたい