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MECÂNICA => Motores em Geral => Tópico iniciado por: minilathe em 04 de Fevereiro de 2011, 10:52
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Pessoal,
A partir de discussões antigas aqui no Forum sobre medição de torque (torquímetro Smile) e de meu trabalho na universidade, estou com um projeto de montar uma bancada de testes que poderá ser empregada para testes de motores diversos (passo, CC, brushless, ...) e de seus acionadores (drivers diversos tais como: CNC3AX, Smile, PIC, com microstep, servo, ...). A bancada poderá medir a rotação e o torque gerados no motor, a fase (perda de passo, ...) entre o sinal de comando e a posição, etc. Podendo trabalhar com velocidade controlada, torque controlado, ....
Essa bancada permitirá por exemplo levantar a curva de motores sendo acionados por diversos drivers e comparar o desempenho do motor em condições de acionamento distintos (PWM, corrente constante, tensão constante, microstep, servo, controle PID, ....). Sendo possível visualizar a ressonância e outros efeitos que afetam o desempenho focado no conjunto "motor-driver". Certamente que numa máquina CNC há outras questões (estrutura, massas e atritos,...) que afetam o desempenho.
Já tenho uma célula de carga, encoders e um idéia de desenho de bancada. Para servir como freio, estou pensando num motor de indução que atuará como freio eletrodinâmico. Para os primeiros testes, preciso de um motor de indução pequeno, de 1/6 a 1/4 HP de carcaça cilindrica, que tivesse um eixo passante e longo, saindo pelas duas extremidades do motor. Sei que alguns motores de ventilador possuem essa construção, mas acho que as sucatas que os amigos possuem, ou tem acesso, poderia ajudar.
Comentários?? Ajudas??
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Voce pensa num freio para medir cargas dinamicas - e como imagina usar um freio para medir o torque estático de um motor de passo?
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A bancada poderá medir torque estático, pois usará célula de carga. Para isso penso em adaptar (adicionar) um freio mecânico para essa medição. Acho que poderia ser algo simples, tipo uma bucha com um parafuso de aperto, o que acha?
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Uma forma simples seria uma alavanca de comprimento conhecido e uma previsão para adicionar pesos - o torque é medido no momento que há deslocamento.
Poderia fazer algo assim com uma célula de carga...uma alavanca de comprimento conhecido e um fulcro apoiado na célula de carga
Outra forma já discutida seria de usar um torquimetro no eixo do motor - simples, rápido, barato e funcional.
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A idéia é acoplar a célula de carga à carcaça do freio dinâmico e medir o torque de reação, entre o freio e a base. Se eu travar o eixo contra a carcaça do freio dinâmico, posso medir o torque estático usando a célula de carga.
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Preciso de um motor de eixo duplo. Alguém pode ajudar?
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Vou ficar de olho no "shopping" aqui perto.
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Preciso de um motor de eixo duplo. Alguém pode ajudar?
Basicamente pode ser qualquer motor, basta emendar ou trocar o eixo e furar a tampa.
Abs...
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marc0martim,
Preciso de um motor de eixo duplo. Alguém pode ajudar?
Basicamente pode ser qualquer motor, basta emendar ou trocar o eixo e furar a tampa.
Abs...
Eu até tenho um motor de indução pequeno, mas de eixo simples.
Emendar? Como? Acho que o espaço entre o rotor e o mancal é pequeno.
Como trocar o eixo? Acho que é cravado no rotor, não?
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Emendar? Como? Acho que o espaço entre o rotor e o mancal é pequeno.
Como trocar o eixo? Acho que é cravado no rotor, não?
Geralmente os eixos são montados no rotor por interferência; basta prensar sobre um anel (ou tubo) e sacar, em casos de eixos finos precisam de uma guia tubular ao longo do eixo para não entortar na hora da pressão.
Outra forma mais fácil é desmontar o rotor e soldar um complemento (mais grosso) no eixo e depois usinar a ponta nova, esse serviço é muito usado para recuperar eixos quebrados, se for bem feito fica semelhante ao original.
Abs...
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Opções:
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seria este que é utilizado como moto esmeril ?
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Selles,
O de moto esmeril serveria, caso não fosse grande, considerando o seu peso e momento de inércia. Pois a idéia é usar o motor como freio de motores de pequeno porte.
marc0martim,
Muito interessante suas sugestões, vou avaliar se consigo realizar com minha "capacidade mecânica".
Abraços,
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Finalmente consegui um motor de (quase) eixo duplo, oriundo de um ventilador. Tive de aumentar o eixo na parte traseira usando a sugestão do marc0martin (deslocando o eixo) - obrigado!! Já testei o "bixinho" como freio e funcionou, vamos ver a potência de frenagem. Agora é montar a base e os suportes...
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Olá Gil,
Acredito que na minha sucata deve-se encontrar algo que possa servir para realizar o teu projeto. Ao longo dos anos venho comprando nos ferro velho da regiao os motores que acho poderiam servir um dia. Passa um e-mail para combinar um encontro. Mas agora estou justamente com problema que se tu tivesse a maquina pronta seria muito util. Comprei varios motores de passos Nema 23 em uma loja de "Surplus" para realizar a minha CNC que está quasi pronta. Na epoca andei comparando os motores adquiridos com todos que eu possuia, e fiquei impressionado do desempenho destes motores. Mas até hoje não consegui saber as caracteristicas. Será que alguem pode ajudar ?
Os motores são: Step-Syn modelo 103-770-1210 DC 1,82V 2,76 A 1,8 DEG/STEP SANYO DENKI CO., LTD. Nema 23 duplo eixo.
São bipolares ( 4 Fios) a resistencia homica medida é de 0,7 homs por fase o diametro do fio do enrolamento é de 0,5 mm.
É bom conhecer o torque dos motores da maquina para que, se precisar, possa troca-los com outros de mais torque.
Alberto
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Fabio, Não seria mais interessante usar uma barra com uma mola na extremidade no lugar de pesos? Assim utilizaria um ponteiro no final da barra que mostraria o momento gerado.
Gil,
Recomendo usar uma barra de 1 metro de distancia entre o centro do eixo do motor e a mola, assim calculamos em kgf/m, quanto maior a barra mais amplo seria as marcações do ponteiro...
Atenção para a resistencia da barra que não pode envergar sob a força, deve-se saber também o seu peso.
Sei que é expert na eletrica (já me salvou algumas vezes, rsrsrs) mas se precisar de alguma ajuda nos calculos mecânicos, pode contar comigo.
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Pessoal,
Acabei tendo outra idea, poderia-se usar no lugar das molas, que disse acima, uma balança comum, assim ela mediria a força feita pela barra.
Outra maneira interessante que acho que você ia gostar Gil, seria usar uma mola como disse acima e usar no lugar do ponteiro um potenciometro linear que a ponta da barra iria movimentar, ou ate mesmo um rotativo no eixo do motor ai o resto da eletrônica é contigo, rsrsrsrs...
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Olá Cassio,
Estive viajando a trabalho, mas retornei...
Para variar estou "preso" na parte mecânica, já estou com tudo relativo a medição em mãos (células de carga, freio eletrodinâmico, motores, driver da Geckodrives, fonte, ...). Orcei a confecção da base e suporte do motor e freio, é o que falta, apenas...
Não serão necessárias alavancas, molas, braços, ponteiros... Pois a medição será totalmente elétrica (rotação, torque, corrente do motor), o que permite baixos tempos de respostas, baixo momento de inércia, ... De modo a avaliar o motor em teste em condições mais variadas. Estou bem animado com esse projeto, pois poderão ser testados praticamente quaisquer motores (de passo, CC, CA, brushless, ...).
Se alguém puder ajudar, sai mais rápido..... :)
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Gil, vc sabe do meu interesse pelo assunto ... dá pra detalhar o freio ?
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Jorge,
A idéia é que o freio opere desde o motor parado até dezenas de milhares de RPM. Sendo basicamente um motor de indução ao qual será aplicada uma corrente contínua. Conforme já comentei em posts anteriores.
Como um motor de indução se comporta como um transformador quase em curto, ao girar o rotor haverá uma força contraeletromotriz, que se oporá ao movimento, freando o rotor. Já testei o princípio e ví que funciona, inclusive há freios comerciais com esse princípio (correntes de Foucault), apesar do rotor não ser de material maciço, as espiras em curto do rotor ajudam na frenagem. Posso até fazer um rotor maciço depois, se necessário. Para o teste estático, pretendo colocar uma bucha de abertura ajustável por parafuso, de modo a travar o eixo do motor contra o estator. O motor (freio) gira livremente (rotor e estator), pois está apoiado à base através de mancais fixados ao eixo, que é longo. A célula de carga é fixada entre o estator e a base, medindo o torque de reação (usarei a 3a. Lei de Newton!!). Isso também já é feito em bancos de testes de motores a explosão.
A força de frenagem é ajustada através da corrente do motor, em condições ideais (abaixo da saturação do ferro), que é proporcional à rotação e à corrente aplicada. Depois, posso até inferir o torque através da corrente, sabendo a rotação e tendo a curva do freio. Na verdade vou usar uma célula de carga.
Mas preciso de ajuda para construir a parte mecânica, que é simples.
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O vídeo abaixo mostra o princípio na prática. Um rotor de motor de indução é composto de espiras em curto, como no 2o. pêndulo. Mas posso também construir um rotor de material maciço não ferromagnético, de modo a aumentar a força de frenagem e não haver a saturação do ferro do rotor.
Frenado por corrientes parásitas de Foucault (eddy currents brake experiment) (http://www.youtube.com/watch?v=c6JJMLdsAmo#)
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Gil,
Minha oficina está à disposição...
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Fábio,
Gil,
Minha oficina está à disposição...
Ôoopppaaaa!! :)
Vou te envair uma M.P. .....
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Pessoal,
Quem poderia me ajudar na construção mecânica da bancada?
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Gil,
Isso é porque eu estou demorando a te mandar as peças propostas?
Sinta-se à vontade então...
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Fábio,
Gil,
Isso é porque eu estou demorando a te mandar as peças propostas?
Sinta-se à vontade então...
De maneira alguma estou desistindo de sua ajuda!! Nunca mais nos falamos..., pensei que estivesse bem atarefado e aí, quem sabe pinta alguma outra ajudinha...
Sei que ajuda é ajuda, não dá pra falar muito, mas posso contar com sua nobre ajuda!! :)