Exercice : Quel moteur choisir ?
Afin de choisir le moteur équipant chaque roue motrice, il est nécessaire de connaître le couple à exercer par chaque moteur dans les conditions les plus défavorables :
accélération imposée par le cahier des charges a1/0 = 1,5 m·s-2 ;
masse du robot réservoir plein m = 4,740 kg.
Le couple nécessaire en sortie du motoréducteur, pour déplacer le robot, a été calculé en utilisant le principe fondamental de la dynamique. Les calculs ont donné Croue = 75·10-3 N m.
Le bloc d’alimentation permet de fournir une tension de 14,4 V au moteur.
Le réducteur finalement adopté a les caractéristiques suivantes :
Rendement : \(\mathbf{{ \eta_{reducteur} = r_{reducteur} \times \frac{C_{roue}}{C_{moteur}}=0,89}}\)
Rapport de transmission : \(\mathbf{{ r_{reducteur} = \frac{\omega_{roue}}{\omega_{moteur}}=\frac{1}{61,88}}}\)
Question
Q1 \ Calculer le couple moteur CMoteur . Sachant que la vitesse de rotation des roues du robot aspirateur est de NRoue = 100 tr·min-1.
Question
Q2 \ Calculer la puissance utile en sortie du moteur.
Indice
Puissance mécanique de rotation : \(\mathbf{P=C \times \omega}\) avec \(\left\lbrace \begin{array}{lll} \text{P : puissance en Watt (W)} \\\text{C : couple en Newton·mètre (N·m)} \\\omega \text{ : vitesse angulaire }(rad\cdot s^{-1}) \end{array} \right.\)
Question
Q3 \ Calculer la vitesse de rotation du moteur Nmoteur (tr·min-1).
Pour choisir le moteur il faut évaluer :
son couple moteur CMoteur ;
sa vitesse de rotation ωMoteur ;
sa tension d’alimentation ;
ses dimensions maximales.
Question
Q4 \ À partir des extraits d’un catalogue constructeur, choisir une référence de moteur répondant à toutes les exigences.