重量台車のモーター選定

Question

5t(台車含む)の移動台車で使用するモーター選定でどなたかご回答お願い致します
傾斜5°(5m程度)も走行予定です　平地での最高速度は2km　車輪はφ300(前輪駆動)
ネットで移動台車メーカーを見てみると400w(DCブラシレス)で駆動させているようですが単純に考えても5kwのモータが必要に思います　
400wで駆動可能なのでしょうか？
バッテリー駆動なのでモータ容量は1kw以下にしてバッテリー数量を抑えたいです
計算過程も知りたいので詳しく教えて頂けるとありがたいです
宜しくお願い致します

Answer

＞参考のリンクではモーター容量が7kW以上になってしまい

この７ｋｗの根拠ですが
始動時の加速トルクの瞬時電流から算出したんでしょうか？

慣性モーメント
https://www.orientalmotor.co.jp/tech/teruyo/vol7/
https://www.kabuku.io/case/plan/four-dynamics-02/

よくモータの始動電流は定格電流の６倍とか言われますが
それはこの負荷加速電流を言う
正確なイナーシャ算出がめんどくさいんで所謂、簡略計算で６倍ってだけ
加速終了時の定速走行時は単純に１／６になる

瞬時加速電流と定速走行電流、それらを合算した平均電流は
サーボモータ容量選定ソフトを使うと正確に算出可能
https://www.mitsubishielectric.co.jp/fa/products/drv/servo/smerit/index.html
https://www.e-mechatronics.com/download/tool/servo.html

＞平地での最高速度は2km
２ｋｍ／ｈ？　遅い速度みたいに思うかも知れないが
分速にすると３３ｍ／ｍｉｎ　トラバーサとしては遅くはない

＞車輪はφ300(前輪駆動)
屋内のコンクリート路面？
それとも屋外未舗装？
屋外未舗装で５ｔは辛い
屋外未舗装なら倍のφ６００は欲しい
https://www.monotaro.com/p/5589/2838/

Answer

傾斜5°の勾配を昇る際は、モーターの連続定格ではなく短時間の定格（過負荷の条件）を適用して設計することが合理的と思います。短時間であればどの程度の過負荷が許されるかは、モーターのメーカーと折衝する必要がありそうです。また、バッテリーの容量は、勾配を昇る際と平坦部を走行する際の平均値で設定すれば、合理的な範囲に収めることができると思いますので、ご検討をお勧めします。
負荷を負って勾配を昇るだけの一方向ではなく、昇り降りの双方向動作するのであれば、降りの際は回生パワーでバッテリーを充電させるように設計することも可能ですので、設計次第でバッテリーの個数を抑制することは可能と思います。

Answer

下のURLをクリックして参考にすると良いでしょう。

「台車駆動用ギヤモータの選定／住友重機械工業」
https://cyclo.shi.co.jp/apps/powerCalculation/daisya.htm

・設定条件で動力を計算するには、設定条件が不足している
　ようです。
・不足している条件を調べる必要があります。
　あるいは仮定の条件を設定して入力します。
・この場合で動力計算は仮定の条件となりますので、仮定の
　条件が妥当かどうかを別途調べる必要があります。

更に
・仮定の条件を含めた試作機を製作して実験します。
・実験の条件で満足できても電源変動や経年劣化などで性能
　が落ちますので、余裕などを考慮して完動品に仕上げます。

重量台車のモーター選定