Autor Tópico: Espessura do fio do Motor de Passo.  (Lida 16952 vezes)

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Offline minilathe

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Re: Espessura do fio do Motor de Passo.
« Resposta #30 Online: 07 de Agosto de 2009, 23:14 »

Meus motores são de 3A/fase, minha controladora será a CNC3AX, penso em usar cabos de rede para fazer a alimentação desses motores.

Alguem sabe a bitola desses fios que compõe um cabo de rede?  ???

O que voce quer dizer como cabo de rede? Rígido, flexível? Também há várias bitolas de fio usadas em instalações residenciais e indutriais (1 mm2, 1,5 mm2 2,5 mm2, 4 mm2, 6mm2, ....)

A bitola também, de certo modo, depende da distância. Para distâncias maiores, usar cabos mais grossos para diminuir a resistência e a indutância. Para algo até 2m, eu usaria uma bitola de 1,5 mm2, no mínimo.

Essas tabelas da ABNT, de corrente máxima, dependem da maneira de instalar dos fios (embutido em parede, ao ar livre, em eletroduto, ...).

O que limita a corrente num fio é basicamente a resistência do isolamento à temperatura, que poderia "por fogo" no fio, piorando as coisas se este não for a prova de chama.

Desse modo, um fio isolado do ambiente (num eletroduto) possui capacidade de condução menor que um fio encostado numa parede. Essas tabelas da ABNT também não consideram uso dos fios em frequências altas, só 60Hz. Num CNC os motores são alimentados em frequências do chopper, da ordem de KHz, o que requer bitolas maiores, para compensar a indutância do fio (que é mais perceptível nessas frequências), efeito skin (maior resistência elétrica em frequências mais elevadas).

Jose Antonio

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Re: Espessura do fio do Motor de Passo.
« Resposta #31 Online: 08 de Agosto de 2009, 10:37 »
Meus motores são de 3A/fase, minha controladora será a CNC3AX, penso em usar cabos de rede para fazer a alimentação desses motores.

Alguem sabe a bitola desses fios que compõe um cabo de rede?  ???

Para testar minha plotter com motores 23KM-C051, 4 Volts, 2 Amp., controladora CNC3AX, eu usei provisoriamente cabos de rede comum Furukawa 24 awg x 4p (aqueles azuis) de 1 m de comprimento.

Funcionou corretamente e não esquentou, a ponto de o que era a princípio provisório, virou definitivo.

Offline minilathe

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Re: Espessura do fio do Motor de Passo.
« Resposta #32 Online: 08 de Agosto de 2009, 11:19 »
Meus motores são de 3A/fase, minha controladora será a CNC3AX, penso em usar cabos de rede para fazer a alimentação desses motores.

Alguem sabe a bitola desses fios que compõe um cabo de rede?  ???

Para testar minha plotter com motores 23KM-C051, 4 Volts, 2 Amp., controladora CNC3AX, eu usei provisoriamente cabos de rede comum Furukawa 24 awg x 4p (aqueles azuis) de 1 m de comprimento.

Funcionou corretamente e não esquentou, a ponto de o que era a princípio provisório, virou definitivo.

Só comentando que o fato de não esquentar não quer dizer que não há problemas.

Se não esquenta é porque a dissipação térmica é suficiente (calor que entra = calor que sai) e aí a temperatura se estabiliza num certo valor, às vezes imperceptível. E aí "não existe mais o problema".

Porém, se a resistência do fio (DC e AC) bem como a reatância indutiva forem consideráveis haverão perdas nos fios e aí tem que usar tensões mais elevadas para alimentar. O que quero dizer com isso é que os sistemas poderiam operar em condições melhores e mais econômicas.

Na minha opinião fio 24AWG é fino (0,2 mm2), possui 0,084 ohms/m e indutância de 1,5 uH/m. Numa frequência de 40KHz (usual em choppers), sem considerar efeito skin, isso significa uma queda de tensão no fio de:
 
E = Z . I

Z = RAIZ(R2+X2)

X = 2xPIxf = 0,38 ohms

R = 0,084 ohms, resistência DC, sem considerar o efeito skin

Z = 0,39 ohms

Para I = 3A:  E = 1,2 Volts

Dá para notar o efeito predominate da indutância na queda de tensão.

Se voce usa 24 V para alimentar os motores, 1,2 V é quase nada, mas são quase 4 Watts (P = 0,39 x 32), dissipados em 1m.

Um artifício para compensar a indutância dos condutores, seria usar núcleos de ferrite tipo tubular com o fio passando por dentro.

Offline minilathe

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Re: Espessura do fio do Motor de Passo.
« Resposta #33 Online: 08 de Agosto de 2009, 11:25 »

Errei no cálculo da potência dissipada, o correto seria: P=0,084 x 32 = 0,756 Watts, que é bem pouquinho, mas acho que a queda de 1,2 Volts ainda chama um pouco a atenção.

Estou considerando que a corrente é contínua nos fios, o que não ocorre na prátca, pois a forma de onda é um tanto irregular (triangular, ...).

Offline minilathe

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Re: Espessura do fio do Motor de Passo.
« Resposta #34 Online: 08 de Agosto de 2009, 12:00 »

Só complementando  que eu disse relativo ao uso de núcleo de ferrite para compensar as indutâncias individuais dos fios. Todos os fios que alimentam o motor deverão passar por dentro do núcleo e não um núcleo para cada fio.

O uso desse núcleo de ferite também contribui para reduzir a interferência eletromagnética de nossas CNCs, pois ao compensar a indutância individual a que de tensão nos fios reduz e também o "efeito antena" do cabo. Que eventualmente pode afetar PCs, rádios, celulares, ....

Jose Antonio

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Re: Espessura do fio do Motor de Passo.
« Resposta #35 Online: 08 de Agosto de 2009, 12:48 »
Meus motores são de 3A/fase, minha controladora será a CNC3AX, penso em usar cabos de rede para fazer a alimentação desses motores.

Alguem sabe a bitola desses fios que compõe um cabo de rede?  ???

Para testar minha plotter com motores 23KM-C051, 4 Volts, 2 Amp., controladora CNC3AX, eu usei provisoriamente cabos de rede comum Furukawa 24 awg x 4p (aqueles azuis) de 1 m de comprimento.

Funcionou corretamente e não esquentou, a ponto de o que era a princípio provisório, virou definitivo.

E = Z . I

Z = RAIZ(R2+X2)

X = 2xPIxf = 0,38 ohms

R = 0,084 ohms, resistência DC, sem considerar o efeito skin

Z = 0,39 ohms

Para I = 3A:  E = 1,2 Volts


Obrigado pela explicação. Eu uso uma fonte de 42V e acho que no final a perda não será tão expressiva.

Mas na prática eu me pergunto: Qual a bitola de fio recomendável? Se duplicar a bitola do que estou usando, as perdas diminuirão. Se quadruplicar, diminuirão mais ainda, e aí por diante. Porém sempre existirão.
 
Existe um ideal? Ou o fato de na prática não esquentar e os motores funcionarem corretamente é o suficiente?

Offline minilathe

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Re: Espessura do fio do Motor de Passo.
« Resposta #36 Online: 08 de Agosto de 2009, 13:36 »
Olá Jose Antônio,

Eu uso uma fonte de 42V e acho que no final a perda não será tão expressiva.

Mas na prática eu me pergunto: Qual a bitola de fio recomendável? Se duplicar a bitola do que estou usando, as perdas diminuirão. Se quadruplicar, diminuirão mais ainda, e aí por diante. Porém sempre existirão.
 
Existe um ideal? Ou o fato de na prática não esquentar e os motores funcionarem corretamente é o suficiente?

Na verdade, as perdas não são expressivas em seu caso, e a prática de não aquecimento e funcionamento correto dos motores é o que conta no final!!!

Mas a questão é que as tabelas de instalações residenciais, citadas neste tópico, não foram feitas para as condições de uma CNC com chopper de alta frequência.

Mas se alguém usar 12V na alimentação dos motores (alguém usaria?), 1,2 V são 10%.

Ainda há as questões de interferência eletromagnética, que com fios finos aumentaria (maior queda de tensão + efeito antena), ainda mais se não houver núcleo de ferrite acoplando todos os fios.

André Maia

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Re: Espessura do fio do Motor de Passo.
« Resposta #37 Online: 08 de Agosto de 2009, 20:11 »
Meus motores são de 3A/fase, minha controladora será a CNC3AX, penso em usar cabos de rede para fazer a alimentação desses motores.

Alguem sabe a bitola desses fios que compõe um cabo de rede?  ???

Para testar minha plotter com motores 23KM-C051, 4 Volts, 2 Amp., controladora CNC3AX, eu usei provisoriamente cabos de rede comum Furukawa 24 awg x 4p (aqueles azuis) de 1 m de comprimento.

Funcionou corretamente e não esquentou, a ponto de o que era a princípio provisório, virou definitivo.

Que bom que você não teve nenhum problema aparente  ;D

Certamente farei o mesmo que você na minha CNC então, talvez eu encontre cabos de rede com fios mais espessos que podem ajudar a diminuir a queda de tensão ao longo do cabo.

Abraços.

lolata

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Re: Espessura do fio do Motor de Passo.
« Resposta #38 Online: 08 de Agosto de 2009, 20:31 »
Uma ótima opção seria o cabo manga de 14 vias, voce pode usar dois fios p/ cada fase do motor e 3 fios p/ cada terra, esse cabo é flexivel e blindado e seu custo é relativamente barato

André Maia

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Re: Espessura do fio do Motor de Passo.
« Resposta #39 Online: 09 de Agosto de 2009, 04:48 »
Lolata,

Fechou então!
Eu não sabia da existência desse cabo manga.

Você tem idéia do preço por metro dele? Com 14 vias e blindado?

Abraço

lolata

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Re: Espessura do fio do Motor de Passo.
« Resposta #40 Online: 09 de Agosto de 2009, 09:10 »
Andre
Esse cabo não é dos mais baratos comparados ao cabo de rede, mas é o que o Rudolf vem usando nas Smile a mais de anos e eu tenho como excelente referencia.
Esses cabos devem estar entre uns R$ 7,00 o metro e ele é bem Flexivel

Offline F2S

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Re: Espessura do fio do Motor de Passo.
« Resposta #41 Online: 18 de Agosto de 2010, 20:28 »

Pessoal,

Acho que este é o local mais apropriado para a minha questão.

Eu gostaria de blindar os cabos dos motores com algum flexível encontrado no mercado. Pensei em adaptar algum material comum que possamos encontrar no mercado, vi duas possibilidades, as mangueiras de gás com revestimento metálico, e o flexível de instalações hidráulicas, esses cromados comumente encontrados nas mais diversas instalações.

O revestimento da mangueira de gás entendo que seja cordoalha, e o revestimento flexível de metal cromado das instalações hidráulicas, após pesquisa, encontro apenas como denominação flexível.

A questão que eu trago, é onde encontrar apenas esses revestimentos vendidos por metro para a aplicação em nossas montagens. Alguém sabe?

Eu já vi os flexíveis para passagem de cabos, mas caros, a idéia acima é de uma adaptação econômica.

Offline C N C N o w !

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Re: Espessura do fio do Motor de Passo.
« Resposta #42 Online: 18 de Agosto de 2010, 21:28 »
Serrão, eu costumo usar cabo manga blindado. Não diria que é barato, mas como não vai precisar de muito, tb não fica caro ... outra alterativa, a depender dos motores, é cabo de microfone, tb blindado.

Se continuar a preferir tubos, acho difícil encontrar algo mais barato que conduíte metálico ...

Talvez valha a pena lembrar que interferência é uma possibilidade, não uma certeza, pode valer a pena dispensar a blindagem a princípio, particularmente se usar um gabinete metálico para a eletrônica ...
« Última modificação: 18 de Agosto de 2010, 21:30 por C N C N o w ! »

Offline minilathe

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Re: Espessura do fio do Motor de Passo.
« Resposta #43 Online: 19 de Agosto de 2010, 03:39 »

Eu também não poria uma blindagem, caso não fosse comprovadamente necessária. Destacando-se que uma blindagem diminui a flexibilidade do cabo e aumenta o seu peso, o que poderia atrapalhar a movimentação de uma CNC rápida.

Além disso, há uma solução interessante para reduzir os ruidos emitidos, são os ferrites, do tipo usados em cabos de equipamentos eletrônicos (monitores, impressoras, ...). Pode-se colocar um em cada extremidade do cabo ou até enrolar o cabo (2 a 3 voltas) num nucleo toroidal. Isso aumenta o acoplamento magnético entre os fios do motor (como se fosse uma linha de transmissão) contribuindo para diminui o ruído de modo comum. Caso necessário, as ferrites podem ser acrescentadas aos cabos de cada motor.

Offline F.Gilii

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Re: Espessura do fio do Motor de Passo.
« Resposta #44 Online: 19 de Agosto de 2010, 08:16 »
Destacando-se que uma blindagem diminui a flexibilidade do cabo e aumenta o seu peso, o que poderia atrapalhar a movimentação de uma CNC rápida.
Tenho minhas dúvidas, pois se o cabo é rígido o suficiente para atrapalhar nas movimentações da máquina, acredito que tenha que rever o projeto de movimentação, que deve estar muito subdimensionado.

 

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