Autor Tópico: Como uma fonte enxerga um conjunto Smile & motor  (Lida 7003 vezes)

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Offline eletronal

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Re:Como uma fonte enxerga um conjunto Smile & motor
« Resposta #15 Online: 21 de Agosto de 2012, 18:00 »
Considerando que alguem poderia repitir e copiar a engenhoca para levantar a curva dinamica de motores de passo, adicionei um topico no "Torque de motores de passos."
Obrigado
Alberto

Offline Rudolf Waller

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Re:Como uma fonte enxerga um conjunto Smile & motor
« Resposta #16 Online: 21 de Agosto de 2012, 20:53 »
A curva de potência elétrica que você se refere é a potência gasta no motor (com perdas, atritos internos, acionamento da carga)?

Não só no motor. As medições foram feitas na saída da fonte e as curvas de potência não se parecem em nada com curvas de torque. Eu achava que seriam mais ou menos parecidas.

Citar
Outra coisa é como determinar a potência efetiva do motor? Medindo a tensão e a corrente (RMS) e calculando o produto? Num circuito de acionamento PWM a corrente e a tensão possuem formas de onda complexas, e se a corrente e a tensão instantâneas estiverem "fora de fase"?

Dando um bicudão e torcendo que a bola pelo menos vá na direção do gol adversário, medir a corrente e a tensão através de um amperímetro e voltímetros analógicos não nos indicaria a potência consimida pelo motor? Humm, tem razão... Tem a questão da fase entre tensão e corrente...

Citar
Ou seja, a curva do fabricante pode ser útil para comparar dois motores testados nas mesmas condições, mas não atende se for o caso de testar drivers e modos de acionamento distintos.

Com certeza. Além do mais, já achei erros obcenos em datasheet de fabricantes que me fazem questionar das próprias curvas apresentadas.

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Acho que a maneira efetiva de determinação da potência seja através da medição de torque e calculando: Pmec = Tmec x V.

As curvas de potência em função da velocidade na saída da fonte tem um aspecto, no mínimo, curioso. Sim, existem diversos componentes após a fonte (o motor é somente um destes componentes). Será que o restante dos componentes se comportam de forma tão não linear para que a curva de potência do motor (dada pela sua equação) fique mais linear? Não sei o que pensar sobre isso.

Offline Rudolf Waller

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Re:Como uma fonte enxerga um conjunto Smile & motor
« Resposta #17 Online: 21 de Agosto de 2012, 20:54 »
Considerando que alguem poderia repitir e copiar a engenhoca para levantar a curva dinamica de motores de passo, adicionei um topico no "Torque de motores de passos."
Obrigado
Alberto

Valeu por compartilhar seu conhecimento :)

Offline Rudolf Waller

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Re:Como uma fonte enxerga um conjunto Smile & motor
« Resposta #18 Online: 21 de Agosto de 2012, 21:22 »
Tomei a liberdade de "colar" os dados do experimento do vídeo do Alberto para ver como fica uma curva de potência de motor.

Realmente, lembram as curvas de potência de saída da fonte.

Mais uma prá coleção :)

Offline minilathe

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Re:Como uma fonte enxerga um conjunto Smile & motor
« Resposta #19 Online: 21 de Agosto de 2012, 21:54 »
Rudolf,

A curva de potência elétrica que você se refere é a potência gasta no motor (com perdas, atritos internos, acionamento da carga)?

Não só no motor. As medições foram feitas na saída da fonte e as curvas de potência não se parecem em nada com curvas de torque. Eu achava que seriam mais ou menos parecidas.

Pois é, na saída da fonte e antes do driver. Porém, no driver algumas coisas ocorrem, a corrente PWM é gerada, injetada no motor e existe defasagem entre tensão e corrente chaveadas. Há também o rendimento do driver em diferentes condições de acionamento do motor (o driver não deve ser linear). Ou seja, a potência na entrada do driver não necessariamente é a potência ativa no eixo do motor.
 
Dando um bicudão e torcendo que a bola pelo menos vá na direção do gol adversário, medir a corrente e a tensão através de um amperímetro e voltímetros analógicos não nos indicaria a potência consimida pelo motor?

Também estou na torcida, mas acho que essa medição é basicamente a potência na entrada do driver, e não necessariamente a potência ativa entregue ao motor, não é?

Offline Cássio Alvarenga

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Re:Como uma fonte enxerga um conjunto Smile & motor
« Resposta #20 Online: 21 de Agosto de 2012, 22:33 »
Outra pulga atras da orelha é a eficiência do motor em converter potencia elétrica em mecânica. Creio que não se possa despreza-la baseando-se no calor que esses bichinhos geram.  ::)

Offline Rudolf Waller

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Re:Como uma fonte enxerga um conjunto Smile & motor
« Resposta #21 Online: 22 de Agosto de 2012, 08:01 »
Há também o rendimento do driver em diferentes condições de acionamento do motor (o driver não deve ser linear).

Acho difícil que seja. Aliás, nem é a finalidade dele ter rendimento linear em toda gama de frequência.

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Ou seja, a potência na entrada do driver não necessariamente é a potência ativa no eixo do motor.

Também acho. Entre a fonte e o eixo do motor tem o driver e o próprio motor.

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Dando um bicudão e torcendo que a bola pelo menos vá na direção do gol adversário, medir a corrente e a tensão através de um amperímetro e voltímetros analógicos não nos indicaria a potência consimida pelo motor?

Também estou na torcida, mas acho que essa medição é basicamente a potência na entrada do driver, e não necessariamente a potência ativa entregue ao motor, não é?

Desculpe, não me expressei bem. Quis dizer o voltímetro e amperímetro entre o driver e o motor.

Offline Rudolf Waller

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Re:Como uma fonte enxerga um conjunto Smile & motor
« Resposta #22 Online: 22 de Agosto de 2012, 08:03 »
Outra pulga atras da orelha é a eficiência do motor em converter potencia elétrica em mecânica. Creio que não se possa despreza-la baseando-se no calor que esses bichinhos geram.  ::)

Com certeza :)

E varia MUITO em função da velocidade. No fim do fôlego, quando a velocidade é muito alta, o bicho tá muito quente e não consegue entregar quase nada pro eixo. Qualquer toquinho no eixo já estola o motor.

Offline C N C N o w !

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Re:Como uma fonte enxerga um conjunto Smile & motor
« Resposta #23 Online: 22 de Agosto de 2012, 18:23 »

Gil e Alberto, é com muito prazer que os vejo participando desta discussão, eu já havia dito ao Rudolf que pretendia aliciá-los  ;D

Pretendia estar no Rio nesta semana e bater um papo de corpo presente, agora que aprendi sobre as virtudes dos galetos e seus efeitos no intelecto  ;D ;D ;D

As medidas foram efetuadas na saída DC da fonte e pelo que vimos ao osciloscópio ( confirma Rudolf ? ) não parece fazer sentido considerar fator de potência neste ponto, estamos tratando de correntes e tensões essencialmente contínuas.

Uma coisa que me chama a atenção é que a variação relativa da potência é muito maior para tensões de alimentação mais baixas, no caso do motor SM1.8-D19, por exemplo, chega a 170% sob  25V e apenas 60% sob 100V :

https://lh6.googleusercontent.com/-JHW0GOLvBlw/UDVMvtSGnMI/AAAAAAAAFzM/qixx1PMSPG8/s640/ensaio.JPG
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Offline minilathe

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Re:Como uma fonte enxerga um conjunto Smile & motor
« Resposta #24 Online: 22 de Agosto de 2012, 19:52 »
Olá Jorge,

Gil e Alberto, é com muito prazer que os vejo participando desta discussão, eu já havia dito ao Rudolf que pretendia aliciá-los  ;D

Pretendia estar no Rio nesta semana e bater um papo de corpo presente, agora que aprendi sobre as virtudes dos galetos e seus efeitos no intelecto  ;D ;D ;D

Então, vamos aos galetos.... é só marcar!!

As medidas foram efetuadas na saída DC da fonte e pelo que vimos ao osciloscópio ( confirma Rudolf ? ) não parece fazer sentido considerar fator de potência neste ponto, estamos tratando de correntes e tensões essencialmente contínuas.

Quando me referi a defasagem relativa dos sinais de tensão e de corrente (o "fator de potência"), me referi a defasagem eventualmente existente entre o driver e o motor. Além disso, tratam-se de sinais com forma de onda complexa, sabemos que não são as "bonitas senóides". São ondas esquisitas que mudam de forma com a frequência de acionamento, com o motor, ...

Aliás, considerando que a tensão e a corrente são formas de onda complexas, e não senóides, acho que não faz sentido falar em fator de potência.

Além disso, como o driver não deve ser linear, a potência medida em sua entrada não é proprocional à potência na saída. Ou seja, se dobrar a potência de entrada, não quer dizer que na saída a potência dobrou, ou vice-versa.

Uma coisa que me chama a atenção é que a variação relativa da potência é muito maior para tensões de alimentação mais baixas, no caso do motor SM1.8-D19, por exemplo, chega a 170% sob  25V e apenas 60% sob 100V :

https://lh6.googleusercontent.com/-JHW0GOLvBlw/UDVMvtSGnMI/AAAAAAAAFzM/qixx1PMSPG8/s640/ensaio.JPG
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Realmente é intrigante...

Mas algumas coisas me chamaram a atenção:
(1) Nos tres casos, parace haver um primeiro pequeno pico (máximo local) próximo da frequência de 1000Hz.
(2) Em 25 e 50V a potência cresce, atinge um máximo global / local em 5000Hz e depois cai. Em 50V, após esse máximo, cai e volta a subir.
(3) Em 50V há um máximo global em 10000Hz aproximadamente e depois cai
(4) Em 100V em torno de 11000Hz há um vale que chega a 0 Watts, o motor está com carga mecânica? O motor gira sem energia da fonte? Seria um "moto contínuo"??  ;D
(5) Em 100V o driver parece apresentar uma potência mais distribuida acima de 15000Hz.

E agora a pergunta que não quer calar... E a potência no motor??

Considerando que num motor queremos a boa movimentação de uma carga, se ressalta a importância da informação de potência (mecânica) no eixo do motor, o que remete à medição do torque.
« Última modificação: 22 de Agosto de 2012, 20:03 por minilathe »

Offline Rudolf Waller

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Re:Como uma fonte enxerga um conjunto Smile & motor
« Resposta #25 Online: 22 de Agosto de 2012, 20:24 »
As medidas foram efetuadas na saída DC da fonte e pelo que vimos ao osciloscópio ( confirma Rudolf ? ) não parece fazer sentido considerar fator de potência neste ponto, estamos tratando de correntes e tensões essencialmente contínuas.

Desta vez não verificamos a forma da tensão e corrente na fonte. Da outra vez, quando você estava aqui, verificamos com outro motor bem maior. Praticamente não havia atraso entre os pequenos picos de tensão e de corrente.

Citar
Uma coisa que me chama a atenção é que a variação relativa da potência é muito maior para tensões de alimentação mais baixas, no caso do motor SM1.8-D19, por exemplo, chega a 170% sob  25V e apenas 60% sob 100V :

Bão, se você plotar as 3 curvas de potência no stall vai reparar que elas seguem juntas até que a tensão não dá conta da potência crescer mais (2, 5 e 8kHz nas tensões de 25, 50 e 100V, respectivamente). Já as potências a vazio é maior com as tensões maiores. Conclusões? Não sei, apenas percebi isso.

Outra característica que confirmei novamente (e sempre vi isso) é que quanto maior a tensão, mais rápido o motor consegue girar. Não é à toa que a fonte do Smile é de 100V.

Uma prá engolir a seco: SE a potência é o torque multiplicado pela frequência e SUPONDO que a potência medida (na saída da fonte) é ALGO proporcional à do motor, por que a potência do motor de 15kgf.cm é um tiquinho maior do que a do motor de 32kgf.cm??? Não deveria ser a metade??? O interesante é que as corrente de fase dos 2 motores são bem parecidas...

É a hora de pedir ajuda aos universitários :)

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Re:Como uma fonte enxerga um conjunto Smile & motor
« Resposta #26 Online: 22 de Agosto de 2012, 20:45 »
Então, vamos aos galetos.... é só marcar!!

Espero poder muito em breve desfrutar da sua agradabilíssima companhia  ;D

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(4) Em 100V em torno de 11000Hz há um vale que chega a 0 Watts, o motor está com carga mecânica? O motor gira sem energia da fonte? Seria um "moto contínuo"??  ;D

O gráfico mostra a razão entre a potência a vazio e sob carga, 0% significa que que as potências eram as mesmas naquele momento. Nada de watts aqui  ;D

Citar
E agora a pergunta que não quer calar... E a potência no motor??

Pois é, poder plotar tb a potência mecânica  seria o máximo, né ? Mas por enquanto o escopo é verificar como a fonte "enxerga" driver + motor ...

Offline minilathe

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Re:Como uma fonte enxerga um conjunto Smile & motor
« Resposta #27 Online: 22 de Agosto de 2012, 21:45 »
Jorge ou Rudolf,

Algumas questões:
(1) Em quais frequências ocorrem o stall, nas três tensões?
(2) Qual a frequência do chopper? Imagino que o driver seja tipo PWM, certo?
(3) O acionamento foi em meio passo?

Offline minilathe

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Re:Como uma fonte enxerga um conjunto Smile & motor
« Resposta #28 Online: 23 de Agosto de 2012, 07:41 »
Jorge,

Espero poder muito em breve desfrutar da sua agradabilíssima companhia  ;D

No aguardo então!!

O gráfico mostra a razão entre a potência a vazio e sob carga, 0% significa que que as potências eram as mesmas naquele momento. Nada de watts aqui  ;D

Como foi calculada a potência relativa (equação)?

Pois é, poder plotar tb a potência mecânica  seria o máximo, né ? Mas por enquanto o escopo é verificar como a fonte "enxerga" driver + motor ...

Há algumas questões envolvidas, que podem gerar grandes diferenças em relação ao que se espera medir. Há um ponto para reflexão, em como medir as potências...

Pode postar imagens / fotos das formas de onda da corrente e da tensão?

Quais os tipos de medidores utilizado? Medem RMS, valor médio?

Offline Rudolf Waller

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Re:Como uma fonte enxerga um conjunto Smile & motor
« Resposta #29 Online: 23 de Agosto de 2012, 07:50 »
Além disso, tratam-se de sinais com forma de onda complexa, sabemos que não são as "bonitas senóides". São ondas esquisitas que mudam de forma com a frequência de acionamento, com o motor, ...

As de tensão na saída do driver são horripilantes!!!

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Além disso, como o driver não deve ser linear, a potência medida em sua entrada não é proprocional à potência na saída. Ou seja, se dobrar a potência de entrada, não quer dizer que na saída a potência dobrou, ou vice-versa.

ACHO que concordo. DEVE ter algum tipo de relação (creio que um pouco linear). Até porque ACHO que a proporção DEVE variar com a frequência e características do motor.

Também ACHO que, se o motor for outro, as relações entre as correntes (e potências) DEVEM ser parecidas, pois as curvas de potência são parecidas. Já com o motor de 19kgf.cm da Action Motors o que falei acima vai pro ralo, pois é uma curva bem diferente das demais. Segundo o Fabio é um motor novo, algo deve ter mudado na sua construção que o faz diferente. Dentre outras diferenças, foi o único que chegou a 30kHz!

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Mas algumas coisas me chamaram a atenção:
(1) Nos tres casos, parace haver um primeiro pequeno pico (máximo local) próximo da frequência de 1000Hz.
(2) Em 25 e 50V a potência cresce, atinge um máximo global / local em 5000Hz e depois cai. Em 50V, após esse máximo, cai e volta a subir.
(3) Em 50V há um máximo global em 10000Hz aproximadamente e depois cai
(4) Em 100V em torno de 11000Hz há um vale que chega a 0 Watts, o motor está com carga mecânica? O motor gira sem energia da fonte? Seria um "moto contínuo"??  ;D
(5) Em 100V o driver parece apresentar uma potência mais distribuida acima de 15000Hz.

Muito louco, né?

Comentando o (4), em algumas frequências o motor entrava em ressonância (indicadas como comentário nas planilhas). Não consultei agora, mas pode ser que seja uma destas frequências. Teve casos que o motor girava e, mal o Fabio tocava no eixo, estolava. PODE SER um destes casos.

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E agora a pergunta que não quer calar... E a potência no motor??

Também estou curioso com esta questão. Meu foco é a nova fonte do Smile, e quis entender como a fonte vê a caixa preta formada pelo Smile+motor+cabos, ... Um dia (que, no meu caso, são contados em meses e anos) refaço os testes medindo a potência e o torque no motor. Até lá deixo a deixa pros bancadistas de plantão.

Assim como em outras disciplinas, aprendi que nada é certo, TUDO precisa ser comprovado. E, no meu caso que mal sei o que é driver & motor de passo, tenho a inocência e a curiosidade de uma criança ;) Tudo é novo prá mim :)

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Considerando que num motor queremos a boa movimentação de uma carga, se ressalta a importância da informação de potência (mecânica) no eixo do motor, o que remete à medição do torque.

Quem sabe um dia refazemos estes testes de forma mais completa...

 

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