Калькулятор крутящего момента для электровелосипедов

Расчёт момента на колесе на основе мощности и скорости

W
км/ч
"
Крутящий момент
0 Нм

Описание калькулятора

Данный инструмент предназначен для расчёта крутящего момента на колесе электровелосипеда на основе мощности мотора и текущей скорости движения. Крутящий момент — это сила вращения, которая непосредственно влияет на динамику разгона и способность преодолевать подъёмы. Зная мощность и скорость, можно определить, какое тяговое усилие развивает мотор в данный момент. Это полезно для сравнения мотор-колёс и кареточных моторов, у которых моменты указаны при разных оборотах.

Использование этого калькулятора необходимо для оценки тяговых характеристик электровелосипеда, подбора звёзд трансмиссии, сравнения разных моторов и понимания, почему на низкой скорости мотор тянет лучше, чем на высокой при той же мощности.

Как работает расчёт

Расчёт основан на физической связи между мощностью, скоростью и моментом: $P = T \times \omega$. Мощность равна произведению крутящего момента на угловую скорость. Угловая скорость вычисляется из линейной скорости велосипеда и радиуса колеса. Таким образом, момент равен мощности, делённой на угловую скорость.

Момент (Нм) = Мощность (W) ÷ Угловая скорость (рад/с)
Угловая скорость = Скорость (м/с) ÷ Радиус колеса (м)

Например, мотор 500W на скорости 25 км/ч с колесом 20 дюймов выдаёт момент около 27 Нм. Если скорость упадёт до 12.5 км/ч при той же мощности, момент вырастет до 54 Нм.

Часто задаваемые вопросы

Почему момент растёт при снижении скорости? +
При постоянной мощности момент и скорость обратно пропорциональны. Чтобы сохранить мощность при падении скорости, мотор должен увеличивать усилие (момент). Это свойство всех двигателей.
В чём разница между моментом мотора и на колесе? +
У кареточных моторов есть редуктор, который умножает момент. У мотор-колёс момент на валу мотора равен моменту на колесе (за исключением КПД). Калькулятор считает момент именно на колесе.
Влияет ли размер колеса на момент? +
Да. При одной и той же скорости и мощности, большее колесо имеет большую угловую скорость (меньше оборотов в секунду для той же скорости), что требует большего момента для поддержания мощности.
Какой момент нужен для холмов? +
Для комфортного подъёма в горку желательно иметь момент от 40-50 Нм на колесе. Для плоской местности достаточно 20-30 Нм.
Учитывается ли КПД в расчёте? +
В данном расчёте используется электрическая мощность мотора. Реальный момент на колесе будет меньше на 10-20% из-за потерь в обмотках, редукторе и трении.