PROJECTO 1 - MOTOR

[Njay]

ah então são bobinas de 21 fios. isto é feito para reduzir a "inflexibilidade" de fio grosso, melhorar a utilização do espaço ou para reduzir o "skin effect" (mas acho que isso não é problema aqui). é uma técnica muito usada nos motores r/c.

então temos cerca de 93 ohm por bobina (rbobina = rfio / numfios). ainda assim parece alto, a 1a temos 93w de dissipação (e são precisos >93v), 23w a 0.5a (>47v). depende de quantas bobinas tem o motor e quantas vão estar ligadas simultaneamente, e da bemf. mas mesmo assim... ainda não estou a ver a imagem toda.

[tavares]

então temos cerca de 93 ohm por bobina (rbobina = rfio / numfios). ainda assim parece alto, a 1a temos 93w de dissipação (e são precisos >93v), 23w a 0.5a (>47v). depende de quantas bobinas tem o motor e quantas vão estar ligadas simultaneamente, e da bemf. mas mesmo assim... ainda não estou a ver a imagem toda.

sim , um dos requisitos iniciais era a utilizacao de voltagem ao inves de corrente .

o motor 'e trifasico e tem 21 bobines, portanto deverao estar 7 bobinas lgadas ao mesmo tempo

[Njay]

ok, então se forem 7 bobinas em paralelo já começa a fazer sentido (~13.8 ohm de resistência as 7 em paralelo). aliás, sabendo isto, acho que já é possível calcular a eficiência máxima teórica que o motor pode ter dependendo da tensão de alimentação:

EficiênciaMáximaTeóricaVsTensão - Motor Tavares.jpg (29.86 KiB) Visto 5615 vezes

o que o gráfico mostra é a eficiência só com os efeitos resistivos, ignorando os efeitos magnéticos e mecânicos. na prática é preciso mais tensão do que a indicada no gráfico, pois a bemf vai obrigar a ter tensões maiores.

estás a contar com que eficiência máxima? pelo gráfico, para chegar aos 90%, vai ter que ser alimentado a mais de 130v; ou mais de 220v para chegar aos 94%.

[Bluesky]

certo, é isso mesmo! agora tambem será possivel anexar a este motor um circuito de ressonância lc que permite uma aceleração regenerativa e uma total compensação da bemf.

[tavares]

fogo, vocês andam a estudar !!!!

ainda não cheguei a esses cálculos e não faço a minima ideia da eficiencia do motor.

atenção que este primeiro motor não passa de um proto , e não sei se chegará a ser montado na cagiva , este motor é mesmo para "partir pedra" , este motor a nivel fisico é muito grande ( 36,6cm de diametro, e 5cm de espessura ) , a versão final deverá ficar em torno dos 20 cm, será a transformação do diametro em comprimento aumentando o numero de estatores mesmo tendo que aumentar o numero de bobines e obviamente o numero de rotores aumentando também o numero de imans.

2 estatores e 3 rotores é o que está em projecto , mas que facilmente se estende em 3 estatores e 4 rotores .

[Barrocas]

gosto de ver estes projectos, o pessoal fica logo animado

boa trabalho, e que o sucesso acompanhe!

[Njay]

já vi o projecto do sueco em que te estás a inspirar. fantástico, basicamente o que eu queria fazer. o motor é basicamente um gerador de eólica. os rotores não devem ser 100% madeira; não se vê nas fotos mas quase de certeza que têm uns anéis de ferro por baixo dos imãs e assim já faz sentido. eu faria os rotores à mesma em madeira, só fazia o estator de metal para dissipar o calor, e mantinha o diâmetro "largo" porque simplifica a construção. madeira é barato e ecológico.

[Bluesky]

njay, tu não respeites o magnetismo. para dissipar o calor, sim senhor, mas não te esqueças que estarias a interferir com os campos magnéticos dos imans permanentes. não sei se o efeito seria benéfico ou destrutivo. como fez o sueco?

[tavares]

já vi o projecto do sueco em que te estás a inspirar. fantástico, basicamente o que eu queria fazer. o motor é basicamente um gerador de eólica. os rotores não devem ser 100% madeira; não se vê nas fotos mas quase de certeza que têm uns anéis de ferro por baixo dos imãs e assim já faz sentido. eu faria os rotores à mesma em madeira, só fazia o estator de metal para dissipar o calor, e mantinha o diâmetro "largo" porque simplifica a construção. madeira é barato e ecológico.

não, não tem qualquer anel de ferro , os imãs são colados em forma de circulo com cola de 2 componentes e para não sairem do sitio com a força centrifuga tem enrolado pelo exterior fio de carbono 10k.

o sueco ( axel borgue ) , construiu o motor em madeira para redução de custos e porque era o material que tinha á mão em abundancia , ele construi um motor destes para a sua mota tzr , e para um paramotor .

a madeira é barata e ecológica mas não é boa para motores , e com humidade tende a dilatar e com calor a encolher , o meu protótipo vai ser em madeira mas para a base de estudo , o motor final será de aluminio , carbono e para os estatores uma matéria que não me lembro o nome , mas é sintética tipo teflon.

[Njay]

quando disse metal referia-me a um metal não "magnético" (como aluminio), acho que estes não interferem como campo magnético. de qualquer forma era importante ter ali alguma forma de dissipar o calor para não limitar tanto a performance que se pode tirar do motor.

o metal também estica e encolhe com o calor . não sei quais são os coeficientes, a madeira é capaz de dilatar mais. mas se o sueco fez o projecto em madeira e não se queixa... acho que era de tentar. claro que a madeira não pode ser maciça e terá que ser protegida com um produto/verniz/tinta apropriado.

a tzr tá espectacular. então se o motor tiver um anel de metal por detrás dos imãs, vai ser um motor ainda mais potente, pois isto vai aumentar consideravelmente a densidade de campo magnético no "entreferro" (no intervalo entre os 2 rotores). o anel de metal ajuda a fechar o circuito magnético, este pdf explica bem:

como funcionam os motores de fluxo axial (inglês)

fica aqui também o projecto de conversão duma tzr do axel (há videos no site dele):

http://www.evalbum.com/3318

[tavares]

o aluminio quando atravessado por " correntes magnéticas " em oposição criará outras correntes , e que poderão travar o motor .

é o efeito dos contadores de energia onde as correntes induzidas no disco que vemos fará com que ele gire tanto mais quanto maior for a corrente a atravessar as bobines.

ou dos conta-quilometros onde um iman gira axialmente com um disco de aluminio fazendo com que ele se desloque tanto mais quanto maior for a rotação do iman , sendo o movimento giratório do disco travado por uma mola.

[Njay]

o aluminio quando atravessado por " correntes magnéticas " em oposição criará outras correntes , e que poderão travar o motor .

bem lembrado..."motor de indução". mas seria interessante estudar se elas vão mesmo contra ou a favor do movimento.

[tavares]

bem lembrado..."motor de indução". mas seria interessante estudar se elas vão mesmo contra ou a favor do movimento.

é para isso que vai servir o proto, não ponho de parte as tuas ideias !!!!!!!!!!!!!!!!

[Bluesky]

vão contra o movimento, no caso de estatores de aluminio - é assim que se faz um travão electrico. em relação aos rotores de ferro para fecharem o fluxo magnetico estamos de acordo, njay, mas então teriamos de mudar a arquitectura do estator, outro enrolamento e um nucleo de transferencia.

[Njay]

pois é, basta continuar a pensar on motor de indução, o campo girante "atraí" o rotor - no caso deste motor de fluxo axial, o rotor ia "atrair" o estator, e portanto ia contra o movimento.

no rotor é que tamém me parece realmente importante o ferro atrás dos imãs, para facilitar o caminho ao fluxo magnético e assim torná-lo mais concentrado no "air gap". isto não vai afectar em mais nada o resto do motor, e bastam uns anéis com a largura dos imãs (ferro suficiente para passar toda a densidade de campo que um imã gera), não é preciso ser todo o rotor de ferro.
quanto às mudanças que propões no estator já não sei blue - este estator não tem "dentes" também para ter um torque sem vibrações fortes e para ser completamente "free wheel" quando não está a ser alimentado, o que é importante num veículo (mesmo que seja só por uma questão de simplicidade mecânica).

[Renato_Nippon]

eu não percebo disto tanto quanto vocês, nem de longe, mas não deveria ter-se em atenção também o peso do rotor? quanto maior a massa do rotor maior a inércia e o travão provocados por este, certo? ou tou errado? xp isto aqui no forum, assistindo aos vossos posts pode ir-se aprendendo umas coisas! os termo-plásticos leves e ignifugos deveriam ser bons materiais para construção de motores, não? :p

[Bluesky]

quanto às mudanças que propões no estator já não sei blue - este estator não tem "dentes" também para ter um torque sem vibrações fortes e para ser completamente "free wheel" quando não está a ser alimentado, o que é importante num veículo (mesmo que seja só por uma questão de simplicidade mecânica).

certo njay, tens razão e já começas a captar os factos importantes, neste caso o free wheel. contudo tens um pensamento arrasadoramente conservador e tradicionalista. por exemplo os dentes do motor nada têm com o facto do motor criar arrasto magnetico ou não. mas existe muito mais à nossa disposição, vamos então continuar a construir os nossos castelos no ar e esclarecer algumas ideias (chamo-lhe castelo no ar não porque não sejamos meninos para concretizar as nossas ideias, mas porque existem aqui pelo menos uma dezena de variações para este tipo de motor)

fixando ideias-base:

1) como já tinha dito antes, motor electrico ou motor magnetico são designações diferentes para uma coisa só: a realidade é que os motores electromagneticos usam os campos magneticos para gerarem o torque e nada mais. esses campos magneticos devem vir dos imans permanentes maioritariamente, senão mesmo totalmente em casos mais avançados.

2) nos motores classicos são usados electroimans abusivamente, criando e colapsando campos magnéticos de uma forma que arrasa literalmente as baterias. mesmo nos motores de imans permanentes. pressupoe-se que tal seja necessário para provocar alteraçoes no campo magnetico girante, o que é um falso pressuposto.

vamos ver um caso prático, patente 190,206 de w.w.gary em 1877!!! sem tirar nem por: reparem com atenção, caminho magnetico fechado, atracção e repulsão simultaneas, duplo electroimans de polos fechados ( o tal anel que falas, njay) usando correntes electricas minimas.

http://www.freepatentsonline.com/0190206.pdf

claro que podem usar uma configuração axial, com alimentação paralela (trifasica ou monofasica), com imans circulares e não em ferradura desde que sigam o espirito mencionado na patente anterior. leiam-na com atenção, ela é bem simples. estou à vossa disposição.

os termo-plásticos leves e ignifugos deveriam ser bons materiais para construção de motores, não? :p

sim, concerteza. mas não é suposto este motores gerarem demasiado calor senão mesmo o contrário em versões mais avançadas.

quanto maior a massa do rotor maior a inércia e o travão provocados por este, certo? ou tou errado?

a solidez e resistencia é mais importante que o aumento da inercia, mas quanto menos inercia melhor obviamente. mas se todo o disco for de material activo, tipo rotor-iman unico magnetico, o peso não tem significado nenhum.

[tavares]

quanto ao peso dos rotores não é tanto á terra nem tanto ao mar , quer isto dizer nem pode ser leve nem pode ser pesado , é que em algumas situações é bom ter-se um peso rotativo.

qualquer massa maciça ( tambor ou disco por ex. ) em rotação é um acumulador de energia , no caso do motor eléctrico se o rotor for mais pesado pode ser bom naquelas situações em que se desacelera e volta a acelerar ( energia cinética + energia " eléctrica " ) , um rotor mais leve é mais rápido a subir de rotação mas em recuperações de binário é mais lento , o ideal é procurar o melhor compromisso para o peso .

tal como o bluesky diz : há muitas variantes a serem exploradas.

[Bluesky]

eu compreendo o que dizes tavares, mas a menos que estivesse a usar o motor como gerador eu não premiaria o efeito flywheel, assim poderei ter um motor mais ágil. menos peso em rotação, portanto, sem comprometer a rigidez estrutural. para quem não saiba um motor tem de ser um bloco muito resistente devido às forças envolvidas. máxima precisão nas peças é requerida tambem, senão...

[Renato_Nippon]

boa noite!
pois, realmente é necessário uma boa rigidez e solidez estrutural, para aguentar as torções e as próprias forças que resultam dos campos magnéticos... construções com menor precisão, como por exemplo leves excentricidades, com forças e rotações elevadas não tem resultados nada benéficos! que tipos de materiais se podem chamar "optimos" (se é que existem) para uma construção deste tipo de motores, que necessitam boas estruturas e boa "propagação" de campos magnéticos?

tou a pensar seguir engenharia mecânica, acho que será um curso que eu gostarei e aproveitarei! xd

um abraço,
renato