Actividad 6: Simulación de torque y potencia de motor eléctrico

Descripción

En esta actividad correrás una simulación de sistemas de potencia, utilizando un motor eléctrico conectado en forma directa a la rueda de un automóvil Matiz 2014, el cual representa una situación de velocidad constante a 40 km/h.

Objetivo

Obtener las curvas de torque y potencia de un motor eléctrico conectado en forma directa a la rueda de un vehículo MATIZ 2014, el cual representa una situación de velocidad de crucero (velocidad constante) de 40 km/h. Además deberás hacer un estimado de la energía consumida durante el tiempo que dura la prueba.

Requerimientos

  • Entregable actividad 5
  • Computadora con software Matlab, Simulink y Advisor.
  • Sala de PC.

Desarrollo

  1. Calcula las rev/min necesarias para correr a 40 km/h, si el motor simulado en la actividad 5 es conectado de manera directa a las ruedas (diámetro de las llantas: 584 mm).

  2. Obtén la apertura del pedal del acelerador correcta para lograr la velocidad necesaria.

  3. Mantén la velocidad en la simulación por 3 minutos.

  4. Calcula la energía consumida en la simulación, obteniendo el área bajo la curva de la potencia.

Nota: Utilizar los datos obtenidos en la actividad 5.

Criterios de evaluación de la actividad

Criterio

Puntaje

1.

Calcula de manera correcta las rev/min necesarias para correr a 40 km/h.

30

2.

Obtuvo la apertura del pedal del acelerador correcta.

30

3.

Calcula de manera correcta la energía consumida.

40

Entregable

Reporte que incluye la información solicitada.


Tarea 5: Torque y potencia requeridos para arrancar vehículo a máxima aceleración

Descripción

En esta tarea estimarás los requerimientos de torque y potencia en situaciones de máxima aceleración partiendo de los datos de la ficha técnica.

Objetivo

Obtener torque y potencia requeridos de un automóvil compacto en situación de máxima aceleración.

Requerimientos

Ficha técnica de automóvil compacto (preferentemente MATIZ 2014).

Desarrollo

  1. Investiga peso en vacío de un automóvil compacto (MATIZ 2014 preferentemente), y considéralo para los cálculos siguientes, agregando el peso de dos pasajeros de 75 kg cada uno.
  2. Estima la aceleración que se necesita para que dicho vehículo, partiendo del reposo, alcance una velocidad 100 km/h en 12 segundos. Asume que la velocidad aumenta de forma lineal.
  3. Calcula la fuerza tractiva y par necesarios en las ruedas para lograr dicha aceleración. Considera un diámetro de neumático de 584 mm. Ignora de momento los efectos de resistencia al rodamiento y aerodinámicos.
  4. Obtén la potencia del vehículo al alcanzar 100 km/h. Ignora de momento los efectos de resistencia al rodamiento y aerodinámicos.
  5. Compara los requerimientos de torque y potencia con las especificaciones del motor eléctrico del laboratorio.
  6. Asume que se pretende utilizar el motor del laboratorio utilizando el mismo diferencial del MATIZ 2014, cuya reducción es de 3.58, ¿crees que sería adecuado el tamaño del motor para lograr la aceleración requerida bajo los supuestos hechos?

Criterios de evaluación de la actividad

Criterio

Puntaje

1.

Realiza estimación de la aceleración

25

2.

Obtiene el cálculo de fuerza tractiva y par

25

3.

Calcula la potencia a  100 km/h

25

4.

Incluye conclusiones de la pregunta 6

25

 

TOTAL

100

Entregable

Documento que incluye cálculos sobre estimación, fuerza tractiva y par, potencia y conclusiones.