PROJECTO 1 - MOTOR

[Bluesky]

penso que já estás a perceber renato, mas fazes bem em perguntar, que não fique duvidas naquilo que se pretende construir. os motores a explosão e os eléctricos actuais passam a sua vida a dissipar calor, porque são ineficientes, logo utilizam ferro ou outro metal que aguentam temperatura elevadas e são bons condutores de calor. desde o arrefecimento a ar, preferencialmente nos aviões, a óleo e a agua, os veiculos actuais são uma lástima. mesmo assim quem gasta menos combustível são os eléctricos, no comparativo kcal/h com kw/h. um desperdício. como compreendes se alterarmos as regras do jogo e os motores não aquecerem daquela maneira, poupamos energia e podemos construir o motor com uma vasta gama de materiais resistentes mecanicamente mas não térmicamente - abre-se um leque alargado de opções que também fazem reduzir o peso do bloco. a relação carbono e ferro é gigante, atendendo à sua densidade. desta forma o ferro pesa qualquer coisa como 7874 kg/m3, ou seja, perto de 8 toneladas por metro cúbico, enquanto o carbono pesa 2267 kg/m3, ou seja, pouco mais de 2 toneladas por metro cúbico. penso que o carbono será bem vindo na construção dos motores pois pesa aprox 4x menos que o ferro. fica este exemplo.

[Bluesky]

já agora deixem-me recordar-vos dos motores da apex que já vos tinha falado anteriormente, pois agora estão mais preparados do que nunca para finalmente perceberem estes motores axiais.

http://www.apexdrivelabs.com/brushless- ... ology.html


Link

[Njay]

há mais um detalhe no motor do sueco que não me parece bem: o formato das bobinas. o formato geralmente usado é aquele porque é também aquele o formato dos imas, mas no caso dele ele tem imas redondos, e logo acho que a parte mais estreita das bobinas pode na prática não estar a fazer nada se estiver a passar muito fora do campo magnético criado pelos imãs (que aparentemente é muito "recto" a unir ambas as faces dos imãs em rotores opostos). o fio "a mais" apenas contribui para aumentar o preço, e aumentar a resistência da bobina diminuindo assim a eficiência.
que acham disto? é que bobinas redondas são um pouco mais fácil de fazer, e também é muito mais fácil abrir os burados no estator para as enfiar lá (é só furar).

[Renato_Nippon]

boa tarde!

ontem estive a ler um pouco de um livro técnico que aqui tenho sobre diversos motores eléctricos, é muito interessante, mas também tem diagramas técnicos eléctricos e de disposição de pólos magnéticos que se revelam difíceis de perceber, para alguém que não tem formação técnica, como eu! xp
em relação ao tema de ontem, realmente faz sentido, o aquecimento produzido pelos motores é a energia desperdiçada, energia que não é usada sobre a forma de energia cinética e que é libertada sobre a forma de calor... portanto aumentando a eficiência e baixando a quantidade de calor libertado resulta em poder usar outro tipo de materiais na produção de motores, portanto... podendo baixar o peso e talvez até o preço dos motores...
o carbono parece um excelente material para a construção de motores... o único problema costuma ser o preço elevado dos materiais que são derivados do carbono, certo? os processos de sintetização devem ser caros, não sei... xd

esses motores axiais parecem bastante interessantes, mas segunto o pdf que eles têm lá exposto estes motores parecem necessitar de uma voltagem elevada, não é?

um abraço,
renato

[Bluesky]

sim renato, se queremos eficiência mais vale trabalhar com voltagens elevadas do que correntes elevadas, por pulsos temporizados, mas tudo depende do que estamos exactamente a construir.

não faço ideia njay, se para imans redondos o desenho dos bobinados terão essa relevância toda. penso que o problema será mesmo o desenho circular, seja em pêra, em circunferência, em elipse ou em quadrado.

eu sigo uma abordagem diferente, caso estejamos a querer construir um gerador ou um motor de tracção com este tipo de artefacto. como motor (tracção) eu deixaria os imans fazer o trabalho todo e utilizaria os bobinados para o controlo. imans no rotor e imans no estator. depois utilizaria o sombreamento para abrir e fechar esses circuitos magnéticos em loop (tecnologia shunt que já vos falei tantas vezes)). todavia o tavares está a seguir uma abordagem mais tradicional, cujos resultados também devem ser interessantes. vamos aguardar.

[tavares]

renato nippon

logo no 10º comentário deste post eu fiz a menção que iriamos aplicar na construção deste motor fibra de carbono e aluminio , a fibra de carbono é fácil de trabalhar e o preço é um pouco acima da fibra de vidro , mas a quantidade de fibra de carbono que o motor leva não é muito grande e é não é isso que vai encarecer o projecto , o aluminio é um material macio e leve e fácil de trabalhar no torno .

quanto á voltagem do motor , o sueco tem o motor aplicado na mota com apenas 36v e tem baterias ts de 90ah.

por falar em fibra de carbono . alterei hoje um micro-ondas que cá tinha avariado para forno , este vai servir para cozer as peças em carbono .

bluesky ,

excelente o último video e também os que estão agregados a ele

njay,

o axel tentou com o formato anel e onde obteve melhores resultados foi com o formato pera , além disso no formato anel para a mesma quantidade de fio o tamanho da bobine aumentaria, no formato pera as bobines encaixam melhor e ficam mais pequenas, o iman passa pelo centro

[Njay]

bom, não há como contradizer a experiência! agora, também depende do tamanho da bobina face ao tamanho do imã. se o imã cobrir toda a área interior da pera, faz sentido ter bons resultados; não faz se a ponta da pêra ficar muito fora da área do imã.

[tavares]

njay,

o que dizes tem razão de ser , perde-se área de bobine em relação á área do iman , e o que dizes se forem aplicados imans duplos como o motor da apex ?

um iman maior faria a parte mais larga da bobine e um iman menor faria a parte mais pequena da bobine.

decidido já está a aplicação de ferro nos rotores , e o estator é feito com fibra de carbono.

em portugal a fibra de carbono , fibra de vidro , gel-coats , resinas , catalizadores e todo o tipo de acessórios eu conheço a firma dinisantos ( www.dinisantos.com ) , alguém conhece outras casas para comparar preços?

[Renato_Nippon]

bom dia!

pois, até que faz sentido, trabalhar com correntes mais elevadas leva mais fácilmente ao aquecimento dos condutores, baixando a eficiência do sistema, a não ser que se usem condutores com maior secção para prevenir o aquecimento, o que traz algumas desvantagens, acho eu... xd mas para se atingir voltagens elevadas através de baterias, é fácil ou é dificil? através de algum tipo de conversor ou algo do género?

já agora, bluesky, não falaste num outro post sobre uns rolamentos especiais de cerâmica que eram muito mais eficientes?! usá-los num motor podia trazer os seus beneficios! xp mas tinha-se chegado à conclusão de que o seu preço era demasiado elevado e não valia a pena, pelo menos para o outro projecto... pena alguns materiais e utensilios serem demasiado caros!

eu tinha visto o comentário em que realmente tinhas mencionado que o motor seria composto por carbono e aluminio, mas pensava que a diferença de preço entre a maioria dos materiais aplicáveis e a fibra de carbono era bastante significativa... mas se não vai encarecer o projecto ainda melhor, é uma mais valia! o aluminio é um bom material, sim... principalmente por ser mais fácil de trabalhar e por ser leve... ah... por acaso ainda não tinha visto a voltagem do motor que o sueco produziu... estás a pensar usar aproximadamente a mesma voltagem, tavares?
quanto a empresas de materiais sintéticos, plasticos reforçados e fibra de carbono, vi neste forum (http://forum.aquapc.com/showthread.php?t=30725) a falarem de uma empresa, a sociedade industrial de plásticos reforçados de esposende, lda., mas estes posts são de 2005, não sei se ainda existe esta empresa... eles dizem por lá também que o pessoal de kayakes e canoagem também trabalham com esses materiais, poderias tentar falar com esse pessoal... espero ter ajudado aguma coisinha!

um abraço,
renato

[Njay]

o que dizes tem razão de ser , perde-se área de bobine em relação á área do iman , e o que dizes se forem aplicados imans duplos como o motor da apex ?

um iman maior faria a parte mais larga da bobine e um iman menor faria a parte mais pequena da bobine.

eu acho que se o motor do sueco funciona bem, um motor semelhante mas com ferro atrás dos imãs para completar o circuito magnético (basta um anel) deve funcionar que é uma maravilha e não precisamos de gastar mais dinheiro e recursos. se usar bobinas redondas realmente melhorar um pouco mais, melhor, pois aparenta ser uma melhoria a custo negativo.

[Renato_Nippon]

boa tarde!

tavares, tambem encontrei a famopol, http://www.famopol.pt/servicos.php !
mas não parece haver assim muitas empresas portuguesas com estes serviços...

um abraço,
renato

[tavares]

bom dia!

pois, até que faz sentido, trabalhar com correntes mais elevadas leva mais fácilmente ao aquecimento dos condutores, baixando a eficiência do sistema, a não ser que se usem condutores com maior secção para prevenir o aquecimento, o que traz algumas desvantagens, acho eu... xd mas para se atingir voltagens elevadas através de baterias, é fácil ou é dificil? através de algum tipo de conversor ou algo do género?

para elevar as voltagens só mesmo associando mais baterias , ou mais células.

eu tinha visto o comentário em que realmente tinhas mencionado que o motor seria composto por carbono e aluminio, mas pensava que a diferença de preço entre a maioria dos materiais aplicáveis e a fibra de carbono era bastante significativa... mas se não vai encarecer o projecto ainda melhor, é uma mais valia! o aluminio é um bom material, sim... principalmente por ser mais fácil de trabalhar e por ser leve... ah... por acaso ainda não tinha visto a voltagem do motor que o sueco produziu... estás a pensar usar aproximadamente a mesma voltagem, tavares?

estou a pensar usar no minimo 60v , mas o ideal seria os 72 .

caso o motor venha a ser produzido em série , já tenho encomendas de uma empresa para motores com 128v .

[Bluesky]

(..)não faz sentido se a ponta da pêra ficar muito fora da área do imã

(..)se usar bobinas redondas realmente melhorar um pouco mais, melhor, pois aparenta ser uma melhoria a custo negativo.

(..)o que dizes tem razão de ser , perde-se área de bobine em relação á área do iman , e o que dizes se forem aplicados imans duplos como o motor da apex ?

um iman maior faria a parte mais larga da bobine e um iman menor faria a parte mais pequena da bobine.

tavares, os pares de imans da apex não é para cobrir magneticamente melhor os bobinados trapezoidais mas sim uma estratégica diferente de construir um motor, com rotação preferencial e extremamente eficiente. como ves pelos bobinados eles estão unidos a um nucleo em forma de u para motores de veiculos ou em forma de c para motores fabris de alta velocidade. ver o bonus mais em baixo.

o facto de expor mais cobre por enrolamento e superficie no desenho trapezoidal (a pera) aos campos dos imans permanentes não é a verdadeira razao do seu melhor desempenho, mas eu também vou ter de construir o meu prototipo para avaliar este ponto. desconfio que devem fazer o seguinte: a tal pera terá dois lados verticais iguais e dois lados horizontais (um pequeno e outro grande), devem afastar o campo magnetico circulante unicamente do lado horizontal maior (a base do trapézio). se tivessem bobinados triangulares deveriam esticar o triangulo (o mesmo fazem com o trapézio) para afastar o magnetismo do lado-base. um melhor bobinamento é o de uma cobra (ou onda quadrada) ao longo do disco, sempre no mesmo sentido, desenho monofasico, ou de tres cobras paralelas cuja grossura de cada uma equivale ao diametro dos imans do rotor acrescido da distancia entre dois deles.

a minha proposta é a seguinte, tavares, esquece os desenhos mais avançados, continuas com o mesmo desenho tradicional do sueco e completas esse motor. segue o desenho que tens em mente, está correcto. vais ficar deslumbrado mas ainda nem estás perto do que realmente pode ser feito. seja como for esse motor vai servir de benchmark para os proximos, pois só comparando chegaremos a algo superior. não te preocupes por não atingires a perfeição à primeira, esse motor que tens em mente é um daqueles que eu considero que vale a pena ser construido, pois já é muito mas mesmo muito interessante, vais ver...

http://www.freepatentsonline.com/5744896.pdf

para motores como o da apex, o da steorn, o de flynn, o de hildenbrand, tens de seguir uma receita ligeiramente diferente - temos tempo. um abraço a todos.

bonus (apex):

http://www.freepatentsonline.com/6552460.pdf
http://www.freepatentsonline.com/6930433.pdf
http://www.freepatentsonline.com/7432623.pdf
http://www.freepatentsonline.com/5696419.pdf


http://www.apexdrivelabs.com/pdf/third_ ... e_labs.pdf
http://www.apexdrivelabs.com/pdf/apex_m ... t_2008.pdf
http://www.apexdrivelabs.com/pdf/apex_i ... _evs23.pdf
http://www.apexdrivelabs.com/pdf/apex_m ... ensity.pdf


(desculpem se eu levo a conversa para este nivel, mas foram voces que entraram nos meus dominios)

[fusky]

bluesky

não quererás dizer: "(desculpem se eu elevo a conversa para este nivel, mas foram voces que entraram nos meus dominios)

pela minha parte só tenho a agradecer... a todos!!
fico até com vontade de participar activamente no processo...


tavares

fiquei sem perceber se vais substituir o alumínio por ferro ou se vais utilizar os dois.
se vais substituir, qual o motivo.

continuação de bom projecto

[tavares]

bluesky

não quererás dizer: "(desculpem se eu elevo a conversa para este nivel, mas foram voces que entraram nos meus dominios)

eu percebo o que o bluesky quer dizer e é mesmo " levo " e não " elevo " .

para quem não sabe o bluesky é um sábio no dominio do magnetismo com os seus motores tipo orbo , ............... , e anda aqui há muito tempo a tentar esplanar os seus conhecimentos , mas o meu motor é um motor clássico , mas e porque não tentar o melhor dos dois mundos , um motor clássicos com aplicações de pura ciencia magnética ?

tavares

fiquei sem perceber se vais substituir o alumínio por ferro ou se vais utilizar os dois.
se vais substituir, qual o motivo.

continuação de bom projecto

os rotores serão em ferro , os estatores em carbono , a estrutura do motor um laminado de aluminio e carbono ( carbono pela rigidez e leveza , e aluminio pela dissipação de calor) e claro o eixo em aço.

[tavares]

após algum tempo de estudo e procura de material e fornecedores , oficialmente comecei hoje a construir o motor, comecei pelos rotores que são construidos a partir de uma chapa de ferro com 3mm de espessura , o diametro dos rotores é de 366 mm , sendo que o rotor secundário é flutuante.

[tavares]

após torneamento:

[tavares]

amanhã termino o rotor secundário

[Bluesky]

olé!

[pseudominus]

boas

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.
força tavares, que o que precisamos é de entusiasmo.