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dimanche 17 décembre 2017

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Les techniques de base

Calcul de la puissance d’un moteur pour un modèle

Philippe Hof

Que, comme moi, vous créiez vous même vos modèles, ou que comme la majorité des modélistes vous construisiez d’après un plan ou que vous transformiez un modèle existant, il se pose rapidement le problème de trouver quel moteur choisir pour déplacer le bateau. Et à partir de là dans quelle capacité d’accus ou de batterie faut il investir ?

Voici la manière avec laquelle je définis ces caractéristiques. Je l’ai testée sur seulement deux modèles mais comme elle me paraît plein de bon sens, je vous la livre telle quelle !

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Calcul de la puissance totale du modèle en watt

Prenons comme exemple le WS45. Je commence à rechercher sur le net un modèle réel semblable. Dans ce cas ci c’est facile car je me suis largement inspiré du Spider du chantier Cantieri di Sarnico. Si vous construisez un modèle de plaisance, je vous conseille le site de  Nautic Expo . Beaucoup de modèles y sont répertoriés tant à voile qu’à moteur. Sur le site du constructeur Cantieri di Sarnico, je recherche les pages concernant le Sipder et je sélectionne celle des caractéristiques.

Je retiens deux info : le cumul des puissances et le déplacement, soit 2x435cv = 870cv pour 11500 Kg j’obtiens donc un rapport poids/puissance de 13,21 Kg/CV

Je dois obtenir, à l’échelle 1/18eme, le même rapport poids/puissance.

Le poids du WS45 est estimé, grâce à Delfship, à 11.700 Kg, soit à l’échelle 1/18ème (11700 divisé par 18 au cube) = 2 kg

Caractéristique de la coque du WS45 - 31.2 ko
Caractéristique de la coque du WS45

Donc 13,21 Kg/cv sur le Spider me donne pour les 2 Kg du WS45 : 2 / 13,21 = 0.151 cv

Sachant que 1 Cv = 736 Watt, en électrique on doit avoir une puissance totale de 0,151 x 736 = 111 watts

Je motorise le WS45 avec deux moteurs, donc par moteur il faudra 55 watt

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Choix des moteurs

Dans le commerce on trouve un grand choix de moteurs électriques. Ils sont plus ou moins gros en plusieurs variantes de tension d’alimentation.

Je dois donc choisir dans mon cas un moteur développant 55 watts.

Me souvenant de mes lointaines études, je sais que :

P = U x I. (Puissance en watt = Tension en V x Intensité en A

Si je prends par exemple un moteur de type Speed 500, voici ses caractéristiques (trois seulement m’intéressent) :

Tension d’alimentation de 3,6v à 8,4v Consomation au rendement max 9A Rendement 66%

Avec ces trois données je peux calculer P = U x I = 8,4V x 9A = 75,6 W sur lequel j’applique le rendement : 75,6 x 66% = 49,9 W

A 5 W près ce moteur correspond à la puissance requise !

Faisons un autre essais avec le Speed 500 Race.

Tension d’alimentation de 3,6v à 8,4v Consomation au rendement max 17A Rendement 70%

On a alors 8,4V x 17A x 70% = 100 watts soit près de deux fois la puissance requise !!. Si je voulais un offshore c’était gagné. Mais pour une vedette le précédent choix me semble plus adéquat. Sans compter la consomation des 500 Race qui rendrait l’autonomie ridicule (voir calcul plus bas)

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Choix des accus ou d’une batterie

Il faut tout d’abord savoir qu’il est préférable d’alimenter le moteur avec une tension légèrement supérieure à celle préconisée. Ne me demandez pas pourquoi, je l’ignore. C’est un modéliste confirmé qui me l’a indiqué. Dans tous les cas IL NE FAUT PAS avoir une tension inférieur à la tension maxi dans les caractéristiques, le moteur ne prendrait pas ses tours.

Dans mon cas des accus de 8,4V en 4000mA (soit 4A/heure) par exemple, me donnent à plein régime une durée d’utilisation de :

4A par 60 minutes pour deux moteurs consommant chacun 9A pour 60 minutes :

4A x 60 mn divisé par 18A (9Ax2) = 13,3 mn

L’autonomie sera de seulement 13,3 minutes. C’est peu, mais avec des accus cela sera le maximum. Mais il ne faut pas oublier que les moteurs ne tournent pas constament à plein régime.

Si l’on veut plus, il faudra choisir une batterie au plomb, mais alors attention au poids de celle-ci. De plus elle n’existe qu’en 6v ou 12V C’est pour cette raison que beaucoup de modélistes choisissent des moteurs en 8,4v supportant des tensions d’alimentation jusqu’en 12V.

Le site Nautic Expo - 23.1 ko
Le site Nautic Expo
Site très intéressant car il regroupe toutes les sortes de bateaux de plaisance en les classant par longueur. Il vous redirige vers les sites des chantiers navals

Page Chantier Sarnico - 20.8 ko
Page Chantier Sarnico
Chaque constructeur divulgue les principales informations sur ses modèles. A vous d’être perspicace en trouvant le modèle le plus ressemblant au vôtre, tant en dimensions qu’en type : plaissance, chalutier, supply etc..

Caractéristiques du Spider Sarnico - 11.4 ko
Caractéristiques du Spider Sarnico
C’est grâce à ces information que nous pouvons calculer par une règle de trois la puissance de nos moteurs

Les moteurs retenus - 20.6 ko
Les moteurs retenus
Nous avons choisit nos deux moteurs. Nous pouvons desormais calculer les capacités de nos accus en étudiant le rendement du moteur.

Differents packs d’accus - 19.5 ko
Differents packs d’accus