PROJECTO 1 - MOTOR

[tavares]

vou dar inicio á construção de um prototipo de motor eléctrico aplicável em motos e pequenos automóveis , este primeiro protótipo deverá desenvolver uma potencia nominal de 7kw e potencia de pico na ordem dos 18kw com uma rotação que rondará as 5000rpm sob 48v.

alguns dados,

- o motor terá um estator e dois rotores em formato sandwich
- os rotores levarão 56 imans com uma força de atracção cada um de 6,7kgs
- o estator é constituido por 21 bobines com mais de 900m de fio cada , perfazendo um total de quase 20 kms de fio de cobre

aqui estão os imans, são cilindricos de 15x8 com magnetização n42

[tavares]

mais uma dos imans;

[O_volt]

força tavares!
assim, sim, vale a pena vir a este forum!

[tavares]

como não gosto dos chineses nem do pessoal da alfandega , comprei os imans na europa , mais propriamente na alemanha , encomendei-os dia 1 de novembro ( feriado ) , recebi-os via dhl dia 8 de novembro.

http://www.supermagnete.de

encomendei 60 imans não se partisse algum e o custo total com transporte foi de 40 e poucos euros , com isenção de iva devido a eu ser empresa.

[Bluesky]

este topico deveria ir para uma secção de projectos electricos. caros administradores, do que estão à espera para mudarem o layout dos electricos? excelente tavares, do material que invocas-te já percebi o tipo de motor que pretendes. bem melhor do que aqueles que andam por ai.

[2wheelfun]

vou dar inicio á construção de um prototipo de motor eléctrico aplicável em motos e pequenos automóveis , este primeiro protótipo deverá desenvolver uma potencia nominal de 7kw e potencia de pico na ordem dos 18kw com uma rotação que rondará as 5000rpm sob 48v.

olá.
os meus parabéns pela iniciativa. vai-nos contando detalhes porque existem por aqui alguns seres curiosos como eu que gostavam de saber melhor como estas coisas funcionam e aprende-se sempre a ler tópicos como este! força!
cumps.

[hmgp]

já estou desejoso de ir a portalegre outra vez!

quando lá voltar quero ver isso em pessoa!

!go tavares!

[Njay]

eh lecas, ando a precisar dum motor desses, tavares. se conseguires fazer isso a um preço minimamente competitivo... se estiveres interessado em discutir o design da máquina até pode ser que eu tenha alguma coisa a acrescentar. força com isso!

[Njay]

faltou uma pergunta essencial... que tipo de motor será?

[tavares]

eh lecas, ando a precisar dum motor desses, tavares. se conseguires fazer isso a um preço minimamente competitivo... se estiveres interessado em discutir o design da máquina até pode ser que eu tenha alguma coisa a acrescentar. força com isso!

faltou uma pergunta essencial... que tipo de motor será?

o motor será do tipo brushless e o tipo de construção (multi-estator e multi-rotor) parece-me ser inovador a nivel comercial , pelo menos não conheço á venda nenhum motor igual a este , sei de um sueco que construiu um e obteve excelentes resultados e é com ele que tenho esclarecido as minha dúvidas , só não concordo com ele porque ele constói-os em madeira .

este primeiro motor será só um prototipo porque não está para já descartada a ideia de ser construído a nível comercial e para isso já tenho um engenheiro a trabalhar comigo no desenvolvimento do mesmo.

o projecto é um bocado ambicioso e inovador até no material a utilizar ( aluminio e fibra de carbono ) , iremos ter algumas dificuldades pela frente , mas penso estarmos preparados.
quanto a custos , ainda não temos ideia dos valores , mas numa primeira análise fica abaixo da concorrencia.
o material com excepção dos imans encontramo-lo todo no mercado nacional e queremos que essa seja uma mais valia.

[tavares]

hoje dei inicio á construção das vária ferramentas necessárias para a execução do motor incluindo os moldes para as bobines e a adaptação de um desenrolador de cabos que cá tinha para utilizar como desenrolador para o fio de cobre com verniz.

vou passar a tarde de volta do meu torno a tornear um eixo para o motor e amanhã talvez comece com a construção dos rotores e estator.

prometo fotos.

[Njay]

tavares, tenho 2 sugestões:

1) usar o mesmo desenho/padrão de parafusos para montagem do motor que utilizam os do tipo e-tek/mars. são motores muito usados (com e sem escovas) e portanto tornaria o teu motor "compativel". usar também tanto quanto possível o mesmo tipo de eixo, também no sentido de se obter uma compatibilidade. standards são sempre uma coisa boa e permite experimentar vários motores diferentes num mesmo veículo, ou ir fazendo "upgrade". fica aqui um link para desenhos técnicos de um desses motores: http://lib.store.yahoo.net/lib/yhst-574 ... me0709.pdf

2) dá atenção ao sentido de rotação "preferido" do motor, caso se aplique. para uma mota, este sentido não é indiferente porque, por exemplo em motas com jantes sem camara de ar (como a tua aprilia, se não estou em erro), não podes simplesmente virar a roda para a corrente ficar do lado oposto. e em motas mesmo com jantes de raios, se tiverem um braço de torque para segurar o travão de cubo, também já é mais trabalho para mudar a corrente de lado.

[Bluesky]

são bons conselhos, njay, admitindo que a transmissão lateral esquerda seja feita por corrente. nem sempre será assim se pensares em motores tipo hub, por exemplo.

tavares, preciso de ver o desenho que tens em mente para aplicar nas tuas bobinas urgente, um desenho simples basta. aconselho a todos a verem o layout de bobinas avançadas que irei colocar brevemente colocar no topico "como construir um motor magnetico" que tornam o motor de disco (panqueca) em algo tremendamente poderoso. não devem seguir o desenho tradicional de bobinagem por razões que em breve compreenderão.


Link

[tavares]

tavares, tenho 2 sugestões:

1) usar o mesmo desenho/padrão de parafusos para montagem do motor que utilizam os do tipo e-tek/mars. são motores muito usados (com e sem escovas) e portanto tornaria o teu motor "compativel". usar também tanto quanto possível o mesmo tipo de eixo, também no sentido de se obter uma compatibilidade. standards são sempre uma coisa boa e permite experimentar vários motores diferentes num mesmo veículo, ou ir fazendo "upgrade"

sim njay é o que temos previsto , por acaso já tinha esse desenho e tenho também outros parecidos de outras marcas .

2) dá atenção ao sentido de rotação "preferido" do motor, caso se aplique. para uma mota, este sentido não é indiferente porque, por exemplo em motas com jantes sem camara de ar (como a tua aprilia, se não estou em erro), não podes simplesmente virar a roda para a corrente ficar do lado oposto. e em motas mesmo com jantes de raios, se tiverem um braço de torque para segurar o travão de cubo, também já é mais trabalho para mudar a corrente de lado.

exactamente , nos motores comuns o sentido com mais "força" é o sentido horário , no tipo de motor igual ao meu não há sentido de rotação preferido . a minha mota é uma cagiva e tem a corrente do lado esquerdo , a aprilia sempre foi a minha primeira escolha e tem a corrente do lado esquerdo , mas não consegui arranjar nenhuma.

[tavares]

bluesky,

amanhã ponho aqui os desenhos , mas para te aguçar o apetite digo-te que a forma das bobines é tipo pêra , e isto é devido á colocação circular em que são dispostas , elas trabalham a menos de 1 mm umas das outras , estou a tentar adiantar trabalho para poder-mos falar melhor no workshop.

ainda em relação á construção das bobines , tive um pequeno contratempo , porque todo o estudo foi baseado em fio de 0,1 mm , e quando chegou a altura de o comprar , não o encontrei em portugal , a única empresa que mo poderia arranjar tinha que comprar 200 kg para me poder vender alguns kilos, só que eu estou habituado a comprar os fios e cabos ao metro ou ao kilometro e agora querem-me vender o fio envernizado ao kilo , mas não me sabem dizer quantos metros são 1 kilo , eu só sei que preciso de 20 kilometros ( 21 bobines x 900 metros).

para entrega imediata arranjam-me fio de 0,15 mm , mas obriga-me a ter que reformular todo o projecto , uma vez que para o espaço que previ para cada bobine com este fio meto menos espiras.

[Bluesky]

fico muito satisfeito com o que acabas de dizer pois estás no caminho certo. deixa ver se consigo ajudar (vou ignorar o peso do verniz/esmalte, o resultado é aproximado)

21 bobinas x 900 m = 18900 m (isto é perto de 19 km)

v1 = volume 1 (diam 0,1 mm=0,0001 m/r=0,00005 m) = pi x (0,00005)^2 x 18900 m3=1,4844x10^-4 m3

v2 = volume 2 (diam 0,15 mm=0,00015 m/r=0,000075 m) = pi x (0,000075)^2 x 18900 m3=3,33399 x 10^-4 m3

d = cobre (densidade)= 8920 kg/ m3

peso 1 (fio 0,1 mm) = d x v1 = 1,324 kg = 1 kg e 324 gramas

peso 2 (fio 0,15 mm) = d x v2 = 2,979 kg = 2 kg e 979 gramas

de um para outro ultrapassa o dobro do peso pois 2,979/1,324= 2,25

[Njay]

isso são cerca de 1950 ohm por bobina (0.1mm de diâmetro é awg38, 2164 ohm/km)... são vários conjuntos ligados em paralelo? a resistência parece-me bastante alta, resulta num motor para "muito alta" tensão.

[Bluesky]

oh yeah, hv! njay, enquanto o fio de 0,15 mm é o awg 35 com somente 1079 ohms/km, ou seja, metade da resistência. uma grande diferença de um para outro. tem o dobro do peso, o dobro do volume e metade da resistência. então para a mesma eficácia precisa do dobro das espiras do outro, isso dá 18900 m+18900 m= 37800 m (perto 38 km), ocuparia 4x o volume do outro e pesaria 4x mais. tou certo ou tô errado tavares?

[Njay]

não precisaria do dobro das espiras, apenas do dobro da corrente.

o aquecimento é o que "lixa" os motores, e com bobinas de quase 2kohm, a corrente necessária para as aquecer é muito pouca. com 0.25a uma bobina dissipa 122w. para termos 7kw com esta corrente, precisariamos de 7000 / 0.25 = 28000v (irrealista)! não dá para aumentar muito a corrente porque este fio é finíssimo, mas mesmo que conseguissemos chegar a 1a, 1a em 2kohm causa uma dissipação de calor de... 2000w (irrealista)! não será fio de 0.1 polegadas, tavares?

[tavares]

estão a dizer tudo correcto.

mas uma só bobine é constituida por várias bobines , ou seja uma bobine não tem uma ponta de fio como inicio e outra ponta de fio como fim.

uma bobine tem 21 pontas de inicio e 21 pontas de fim ( isto era para o fio de 0,1mm) , a bobinagem é feita pegando em cada molho de 21 fios e com eles fazer um só conjunto ( bobine ) , os 900 m de fio por bobine são desdodrados em 21 partes.