pseudominus Escreveu:
pelas descrição 5000 rpm, 7kw são um sonho.
se percebi a descrição construtiva, a potência vai ser miserável e 5000rpm são mesmo uma miragem.
mas quem sou eu para dizer isto.
então fundamenta as tuas afirmações , mais vale agora que depois de estar construído , ainda é tempo de se verem os erros .
eu já cá tinha uns imans com magnetização n42 e 6,7kg de força , foram agora encomendados uns de magnetização n45 e com 20 kg de força.
esta é a peça que suporta o estator e onde trabalha o veio do motor , é também a peça que permite a passagem de electricidade ao estator , e também a peça que se fixa ao suporte do motor.
o estator ainda aqui não está , o que vês é o rotor principal , o rotor secundário e o suporte do estator.
o estator será em fibra de carbono
o que me está a atrasar o trabalho é o fio esmaltado , é fim de ano e há rupturas de stock devido aos balanços , só poderei fazer o estator quando tiver feito as bobines.
entretanto vou fazendo outras peças, que no fundo também fazem falta, mas a mais dificil , espectacular e morosa é mesmo o estator
o comentário sobre as 5 krpm e 7 kw fez-me pensar se realmente os dados farão algum sentido. então comecei a fazer umas contas assim por alto.
vamos assumir o máximo 85% de eficiência do motor -> 7 kw x 85% = 5.95 kw potência mecânica "útil".
o torque t necessário para se ter uma potência mecânica p de 5.95 kw é dado pela fórmula
p = t x velocidade-angular-em-radianos
daí que precisamos de ter um torque de t = 5.95 kw / (5 krpm / 60s x 2 x pi) ~ 11.36 nm .
com 7 kw a entrar no motor a 36 v (o projecto do senhor sueco), a corrente é 194.4 a .
se ele atinge 11.36 nm com 194.4 a, então o motor tem uma constante de torque de cerca de 11.36 nm / 194.4 a ~ 0.0584 nm/a .
agora a pergunta que se coloca é: é este um valor realista/possível? eu acho que sim, perfeitamente, é até um valor baixo, o que não me admira uma vez que o circuito magnético é fraquinho por falta de ferro nos rotores (o do tavares vai ter ferro). o motor e-tek original tem*0.129 nm/a, o mars me708 tem 0.132 nm/a e o lynch 170-127 tem 0.12 nm/a. todos estes motores são mais ou menos comparáveis em potência ao motor discutido neste tópico, mas com diâmetros bem menores.
outra pergunta que se coloca é: 195 a é um valor realista para o motor do sueco? depende da resistência das bobinas que ele usou. já no caso do motor que o tavares está a construir, com cerca de 13 ohm, nem por sombras - mas aqui a potência vai ser obtida mais à base de voltagem do que corrente.
* valores aproximados, deduzidos dos gráficos de características dos respectivos motores
um bom apanhado, njay. reparem que todos estes motores são axiais, planos. na verdade são todos identicos e tem todos características interessantes, é o que eu chamaria a primeira geração de motores magnéticos. não admira que sejam tão eficientes e ganhem a ttxgp, motores baseados em cedric lynch, patente us4823039.
já começa a haver aí umas confusões, vou tentar explicar , os meus fundamentos:
- o motor fará 85 rpm/v
- o estator terá 21 bobines
- cada rotor terá 28 imans 30x10 , n45
- o número de imans é de 1,33 por bobine
- cada bobine tem 966m de fio 0,1 mm
- cada bobine é constituida por 210 fios de 0,1mm com 4,6m de comprimento ( 210x4,6=966)
- a resistencia por fase é de 4,5mohm ( e não 13 ohm como disse o njay )
- o motor vai ser controlado por 7 controladores rc de 200a
eu inicialmente tinha pensado em utilizar um controlador da kelly , mas estes controladores não são bons para altas rotações como eu pretendo , os kelly dão para 40.000 electric rpm mas como tenho 28 imans dá 14 polos magnéticos então:
40.000/14 = 2857 rpm
com os controladores rc
200.000/14 = 14.285 rpm
é obvio que não vou atingir as 14.000 rpms , mas já me contento com 10.000
fios compridos e finos dão menos rpms , fios curtos e grossos dão altas rpms.
ex: se eu fizer as bobines com fios de 2,3m e duplicar o seu numero para 420 incrementamos as rotações para 170 rpm/v e a resistencia cai para 1/4 do valor, terei é muito calor para dissipar , mas fico com um motor para um dragster.
bluesky Escreveu:reparem que todos estes motores são axiais, planos.
os mars são motores "tradicionais" (de fluxo radial). são os maiores e mais pesados.
tavares Escreveu: - a resistencia por fase é de 4,5mohm ( e não 13 ohm como disse o njay )
pois, daquilo que eu fiquei a perceber que iam ser as bobinas, a resistência dava cerca de 13 ohm, como disse atrás nesta mensagem. então não percebi nada de como vão ser constituídas as bobinas...
no meu entendimento, ao teres o circuito magnético mais forte pela utilização de ferro nos rotores vais estar a limitar a rotação, para a mesma tensão de alimentação.
sim, tavares, compreendo a tua apreensão, desenhas-te as bobinas para não terem nucleo certo? mas poderiam ter... deixa lá, está tudo certo. seguimos com atenção...
tem razão sobre os motores mars, njay, erro meu...
_______ .oO Impossivel é um conceito /& / não uma realidade Oo. _______
bluesky Escreveu:sim, tavares, compreendo a tua apreensão, desenhas-te as bobinas para não terem nucleo certo? mas poderiam ter
as bobines terem ou não nucleo de ferro ainda não sei , o mais certo é construir dois estatores , um com nucleo de ar e outro com nucleo de ferro e depois camparar, e assim já sei .
eu sei que com nucleo de ferro vou ter um rendimento maior , mas também sei que vou ter uma constante atracção entre os imans dos rotores e o ferro dos estatores e isso vai provocar arrasto que poderá ser prejudicial.
com estes novos imans que deverão estar a chegar vou ter entre os rotores uma atracção na ordem dos 1120 kgs de força , estando os rotores separados um do outro cerca de 10mm , 8mm é a espessura do estator e 1mm de cada lado como entreferro, portanto poderás ver as forças envolvidas.
tavares e njay, eis a minha ideia, se não acharem bem digam alguma coisa. eu penso que as bobinas deveriam ter um nucleo de ferrite ou ferreo cristalino, mau condutor de electricidade mas bom condutor de magnetismo, esta é a chave. este nucleo deveria passar muito perto do polo norte de um rotor e do polo sul do outro rotor (ou vice-versa, os imans alternam-se), fazendo um shunt magnetico. neste processo fecha-se o campo magnético, o rotor ganha torque a custo zero e ainda induz corrente na bobina (drive coil) que circunda o dito núcleo.
portanto agora temos um "lock" magnetico com ganho energetico, o (polo norte rotor1)-nucleo-(polo sul rotor 2) (ou vice-versa) estão agora alinhados e não querem sair desta posição, chegou a altura de energizar as bobinas (elecroimans) (um pulso alta voltagem) fazendo o nucleo gerar uma polaridade contraria à polaridade dos imans que estão em lock e assim o motor ganha uma segunda fase de torque, repetindo este duplo ciclo consecutivamento: lock, destruição do lock. este motor não conhece forças electromotrizes contrarias ou arrasto se preferirem. quanto mais pontes magneticas construirem mais torque têm e mais geração electrica se optarem por essa vertente. pronto, não é a maneira tradicional de fazer estas coisas, podem começar a atirar pedras...
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o impulso que terias que gerar na bobina para criar a 2ª fase (repelir) precisa de muito mais energia do que usar o pólo seguinte num modo atractivo, porque 1º tem que "anular" o campo que está criado, e depois tem que criar campo no sentido contrário.
usar uma ferrite no núcleo da bobina em vez de metais é que me parece boa ideia, porque a ferrite não deixa induzir correntes.
acho que já estou "a ver" mais umas coisas. como se está a usar imãs para criar o campo magnético, não se está a "perder" energia tendo o circuito magnético mais forte ou mais fraco. o motor do sueco realmente não tem ferro nos rotores, e penso que é apenas um "compromisso" com as rpm/v e facilidade de construção. num mesmo motor, quando o campo magnético é mais forte, a bemf é maior (as bobinas atravessam campos magnéticos mais fortes) fazendo que seja necessário mais tensão para aumentar a rotação (rpm/v baixa). se o motor tiver ferro nos rotores, vai precisar de menos tensão para atingir uma dada potência (rpm x t) - para o mesmo diâmetro e tensão de alimentação que o motor do sueco, o tavares vai ter um motor que atinge rpm mais baixa e tem mais torque.
o sueco deve ter pensado ou reparado, que aumentando um pouco o diâmetro do motor para ter mais torque, podia dispensar o ferro, poupando assim material e facilitando a construção.
o impulso que terias que gerar na bobina para criar a 2ª fase (repelir) precisa de muito mais energia do que usar o pólo seguinte num modo atractivo, porque 1º tem que "anular" o campo que está criado, e depois tem que criar campo no sentido contrário.
é um bom comentário njay, agora pensa comigo outra vez: se deres só a energização suficiente para "cortar" o lock de modo que o rotor passa para o lock seguinte (1º fase) por inercia, já tens torque, podes pensar que energizar mais do que o ponto neutro pode ser um desperdicio (para a 2ª fase), mas não é. isto porque obtens repulsão util (por excesso), mas tanto num caso como noutro (o neutro) quando acabas o pulso o campo da bobina vai colapsar produzindo uma polaridade inversa, que serve para aumentar a atracção util do próximo "lock", que é directamente dependente da energia que usares como pulso. nada é desperdiçado, está tudo no tempo do pulso. o núcleo alem de grafite deve ser laminado, fixado com algum produto não conductor, de modo que obtenha tambem caracteristicas capacitivas. existe tambem a questão da reminiscência magnética do núcleo pois estamos a utilizar uma alternância de polaridade, ficamos portanto dependentes das frequências envolvidas no funcionamento desse dito motor-prototipo. os pulsos são alternados.
para motores radiais um só conselho - linhas de força. não querem usar imans grossos, querem usar imans largos - em linguagem popular. além disso não se esqueçam que energia é uma relação espaço-temporal (neste caso geometria dos imans permanentes/tempo do pulso)
o sueco deve ter pensado ou reparado, que aumentando um pouco o diâmetro do motor para ter mais torque, podia dispensar o ferro, poupando assim material e facilitando a construção.
com anel de ferro de shunt e aumento no diametro do motor radial obtens os melhores resultados. torque total. o motor deve levar tantas peças quantas sejam necessárias, nada de facilitismos. o disco do rotor não necessita ser todo em ferro, fica demasiado pesado, por isso estou a mencionar um anel.
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vejam agora este nosso amigo mexicano, não pelo desenho do motor em si, mas pela elegância de construção:
com os valores divulgados, só posso concluir que os pressupostos actuais não vão ser atingidos porque:
- diâmetro excessivo do rotor para velocidade pretendida (inércia).
- correntes enormes para atingir potência pretendida (a menos que seja instantânea), logo inviável para aplicação prática.
claro que posso estar errado.
fico a aguardar resultados.
já chegaram os novos imans, podem ver na foto a implementação num dos rotores , aqui só estão " colados " com o magnetismo , no final serão colados com cola epoxi bi-componente e amarrados com fio de carbono 10-12k , o qual também já estou á espera.
espero ainda esta semana começar o estator ( estou dependente do balanço contabilistico da empresa fornecedora ).
