Autor Tópico: Nova fonte do kit Smile  (Lida 16714 vezes)

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Offline Rudolf Waller

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Re:Nova fonte do kit Smile
« Resposta #45 Online: 06 de Setembro de 2012, 13:50 »
É quase certo que teremos que desenvolver uma fonte com anabolizante, algo em torno de 100Vdc @ 1000W, entrada 127V / 200V e isolada.

Alguém poderia sugerir um esquema de fonte chaveada assim ou um desenvolvedor?

Há alguns séculos o Sir Jorge sugeriu uma fonte com "retificação ativa". Do que se trata, mesmo?

Assim que terminar os testes térmicos da fonte atual, pretendo canibalizar e vitaminar uma fonte ATX :)

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Re:Nova fonte do kit Smile
« Resposta #46 Online: 06 de Setembro de 2012, 19:12 »
Qual temperatura devo considerar como limite dos testes? 100ºC?

Fui aos alfarrábios e complemento:

A norma diz que o trafo tem que suportar a temperatura máxima especificada a classe de isolação por pelo menos 20.000 horas ... então eu consideraria a temperatura especificada.

O ideal é medir a temperatura do enrolamento e não da carcaça, lembra que já comentei sobre usar o coeficiente de temperatura do condutor ?

Tô mandando uma planilhazinha que acabo de cometer, perfeitamente ciente de que medir resistência baixas e frações de ohm é um pouquinho chato ...
« Última modificação: 06 de Setembro de 2012, 19:20 por C N C N o w ! »

Offline C N C N o w !

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Re:Nova fonte do kit Smile
« Resposta #47 Online: 06 de Setembro de 2012, 19:25 »
É quase certo que teremos que desenvolver uma fonte com anabolizante, algo em torno de 100Vdc @ 1000W, entrada 127V / 200V e isolada. Alguém poderia sugerir um esquema de fonte chaveada assim ou um desenvolvedor?

Tô procurando aqui aquela de que falei ...

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Há alguns séculos o Sir Jorge sugeriu uma fonte com "retificação ativa". Do que se trata, mesmo?

Retificação síncrona, na verdade. Os diodos do retificador são substituidos por transistores, com isto a queda de tensão na etapa retificadora é reduzida, aumentando um pouquinho a eficiência da fonte. É algo a considerar no caso da fonte chaveada, para fonte linear faz pouco sentido.

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Assim que terminar os testes térmicos da fonte atual, pretendo canibalizar e vitaminar uma fonte ATX :)

Para um protótipo não é má idéia ...

Offline Cássio Alvarenga

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Re:Nova fonte do kit Smile
« Resposta #48 Online: 06 de Setembro de 2012, 19:40 »
Jorge, o que é o TK na planilha?

Offline C N C N o w !

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Re:Nova fonte do kit Smile
« Resposta #49 Online: 06 de Setembro de 2012, 19:59 »
Péra, péra, minha idéia é outra, bem mais prática e menos de bancada (pelo menos atualmente): Quero saber qual a potência máxima esta fonte pode fornecer durante longo tempo, com e sem ventilação forçada. Afinal, qual potência posso garantir aos usuários Smile? Continuando o raciocínio, quais combinações e quantidades de motores podem ser ligados a esta fonte?

Esta sua msg passou batido, não vi antes, respondo agora ...

Minha sugestão é eminentemente prática, a idéia é averiguar sem sombra de dúvidas qual a potência máxima que a fonte pode fornecer em operação contínua.

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Ok, deveria resistir até 130º, mas acho que a vida útil vai prás cucuias. Então não me serviria de referência, entende?

Averiguei há pouco e por norma um trafo com isolação classe B deveria resistir a 20.000 horas operando a 130ºC ...

Resta sempre a espinhosa questão: o fabricante obedece às normas, garante ? Daí minha sugestão de um teste, até mesmo destrutivo.

Obviamente não é praticável esperar 20.000 horas [ dois anos e quatro meses ], mas algo como 48 ~ 72 horas já me inspiraria confiança ...

Claro que aqui estamos falando de máximo absoluto, claro que o trafo dura muito mais trabalhando mais frio, mas precisamos conhecer o limite.

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Acho que as questões principais que tenho que responder antes das outras são:

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-O que posso ligar nesta fonte?

Qualquer coisa que não exceda sua capacidade ... até prova em contrário, vale o que tá especificado ... lembro que o prob que deu origem à nossa investigação é uma sobrecarga que não foi antecipada, não é propriamente um problema da fonte, mas de critério de dimensionamento que descobrimos em parte equivocado e condições de operação pouco comuns.

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-O que posso alterar nesta fonte para que possa fornecer mais potência?

No momento eu penso em ventilação forçada, isto pode trazer resultados mais expressivos do que parece à primeira vista ... mas é algo que deve ser mensurado ...

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-Qual a especificação da nova fonte para que possamos ligar motores que as fontes atual e a alterada não dão conta?

Se falamos de dimensionamento não empírico, ainda vamos ralar um pouco pra ganhar o milhão que a pergunta vale ;-)

Sabendo que a fonte atual é perfeitamente adequada na esmagadora maioria dos casos, acho que questionar o cliente e oferecer algo mais potente nos casos semelhantes àqueles que já sabemos que podem ser problemáticos seria uma solução aceitável até que possamos desenvolver um modelo mais realista para o dimensionamento.

Uma fonte dupla talvez seja mais econômica que um trafo maior, considerando economia de escala, mas não tenho a certeza ... vc é que pode dizer ...

Offline C N C N o w !

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Offline Rudolf Waller

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Re:Nova fonte do kit Smile
« Resposta #51 Online: 07 de Setembro de 2012, 07:29 »
A norma diz que o trafo tem que suportar a temperatura máxima especificada a classe de isolação por pelo menos 20.000 horas ... então eu consideraria a temperatura especificada.

BOA!

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O ideal é medir a temperatura do enrolamento e não da carcaça, lembra que já comentei sobre usar o coeficiente de temperatura do condutor ?

Tô mandando uma planilhazinha que acabo de cometer, perfeitamente ciente de que medir resistência baixas e frações de ohm é um pouquinho chato ...

BRILHANTE, como sempre  8)

Apesar de ser chato, voi incluir a medição da resistência nos testes térmicos para saber o que tá rolando lá dentro do bicho.

Offline Rudolf Waller

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Re:Nova fonte do kit Smile
« Resposta #52 Online: 07 de Setembro de 2012, 07:32 »
Retificação síncrona, na verdade.

Perdão.

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Os diodos do retificador são substituidos por transistores, com isto a queda de tensão na etapa retificadora é reduzida, aumentando um pouquinho a eficiência da fonte. É algo a considerar no caso da fonte chaveada, para fonte linear faz pouco sentido.

Vou pesquisar sobre isso.

Offline Rudolf Waller

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Re:Nova fonte do kit Smile
« Resposta #53 Online: 07 de Setembro de 2012, 07:52 »
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Ok, deveria resistir até 130º, mas acho que a vida útil vai prás cucuias. Então não me serviria de referência, entende?

Averiguei há pouco e por norma um trafo com isolação classe B deveria resistir a 20.000 horas operando a 130ºC ...

Aí muda de figura...

Hehehe tou até imaginando, tal como acontece no caso dos motores: "Rudolf, a fonte tá muito quente, isso é normal? Não vai queimar???"

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-O que posso ligar nesta fonte?

Qualquer coisa que não exceda sua capacidade ...

Acho que se a gente tem que responder perguntas cruciais, estas devem ser, pelo menos, ser bem feitas. E escorreguei nisso, foi mal.

Refazendo a pergunta; Quais combinações de motores posso ligar nessa fonte?

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lembro que o prob que deu origem à nossa investigação é uma sobrecarga que não foi antecipada, não é propriamente um problema da fonte, mas de critério de dimensionamento que descobrimos em parte equivocado e condições de operação pouco comuns.

Exato, e tão surpreendente que ainda estamos tentando entender o que está acontecendo.

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-Qual a especificação da nova fonte para que possamos ligar motores que as fontes atual e a alterada não dão conta?

Se falamos de dimensionamento não empírico, ainda vamos ralar um pouco pra ganhar o milhão que a pergunta vale ;-)

Se falarmos de dimensionamento empírico, o de praxe é colocar um FC com excesso de gorduras por conta do que não se conhece.

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Sabendo que a fonte atual é perfeitamente adequada na esmagadora maioria dos casos, acho que questionar o cliente e oferecer algo mais potente nos casos semelhantes àqueles que já sabemos que podem ser problemáticos seria uma solução aceitável até que possamos desenvolver um modelo mais realista para o dimensionamento.

E poderemos ganhar um tempo que, por sinal, anda bem escasso.

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Uma fonte dupla talvez seja mais econômica que um trafo maior, considerando economia de escala, mas não tenho a certeza ... vc é que pode dizer ...

Se for para colocar uma fonte dupla, teríamos que comparar valores com um trafo com o dobro de potência.

As sereias da terra das fontes chaveadas andam cantando prá mim, e estou tentado a ceder à tentação. Aí os valores seriam outros.

Offline eletronal

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Re:Nova fonte do kit Smile
« Resposta #54 Online: 07 de Setembro de 2012, 15:15 »
Olá Rudolf,
Fico acompanhando este tópico e diante dos problemas que você está mencionando eu me coloco na sua posição e procuro entrar no assunto e procurar soluções (durante a minha vida e na área de assistência técnica, sempre procurei solucionar problemas). Estava pensando que seria interessante saber a eficiência do sistema que você está desenvolvendo (fonte + drive + motor). Não achei na internet qual deveria ser a eficiência de um sistema com motor de passo, então acabei levantando os dados que estão anexando para consulta. Com o novo dinamômetro que acabei de montar (aquele que mostrei para o Jorge), a receptibilidade caiu muito, então e melhor considerar os dados com tolerância de +/- 5% ou mais. Neste gráfico pode-se observar que a eficiência máxima encontra-se aos 8000 PPS com 60%. Muito, muito bom, considerando que um motor trifásico está ao redor de pouco mais 80%. Bom, espero ter ajudado.
Grato
Alberto


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Re:Nova fonte do kit Smile
« Resposta #55 Online: 07 de Setembro de 2012, 18:00 »
Alberto, nos muitos anos que pesquiso sobre motores de passo nunca encontrei nada semelhante. Fora dos meios acadêmicos e industriais seu trabalho é único no mundo até onde eu saiba e vem de encontro a um antigo sonho meu.  ;D

Essa questão da eficiência discuti dias atrás com o Rudolf e é o principal motivo de eu ter trazido os motores e driver que vc tão gentilmente nos emprestou, certamente os dados que vc nos fornece serão de muita utilidade, para mim é uma delícia ver que vc já fez aí algo que pretendemos fazer aqui  ;D

Como dizem os gringos: bright minds think alike ... he, he, he ...

Offline eletronal

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Re:Nova fonte do kit Smile
« Resposta #56 Online: 07 de Setembro de 2012, 19:17 »
Olá Jorge,
Muito obrigado, mas ainda podemos melhorar o sistema. Agora que a mecanica está praticamente pronta, precisa refinar o sistema da balança, e da leitura dos dados. Na foto, ainda provisorio, um teste com uma balança de 20 Kg. Vamos tambem consultar o nosso amigo Gil (Minilathe), pois a idéa de usar um motor como freio foi dele.
Grato
Alberto


Offline minilathe

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Re:Nova fonte do kit Smile
« Resposta #57 Online: 07 de Setembro de 2012, 19:52 »
Prezados,

Há tempos venho pesquisando o assunto e tenho algumas sugestões que pretendo passar pessoalmente ao amigo Alberto brevemente!!

A montagem do suporte móvel do motor de passo me pareceu propensa a atritos e um pouco pesada. Provavelmente, esses fatores contribuem para a repetibilidade degradada.

Fiz algumas contas e conclui que o freio eletrodinâmico pode ter boa força de frenagem, mesmo nas velocidades mais lentas dos testes.  Por outro lado, um motor de indução não é exatamente a melhor construção para um freio eletrodinâmico. Na universidade temos vários freios desse tipo e a construção é um pouco diferente, sendo a potência de 1KWatt e não são muito grandes.

Uma coisa que deve ajudar sensivelmente na frenagem é envolver o rotor com uma placa de cobre fina e bem ajustada ao rotor, desse modo, a corrente induzida aumenta e o ferro do rotor permite reduzir a relutância no circuito magnético formado pelo rotor + gap de ar + estator. A corrente no estator, ou melhor, o produto NI (espiras x corrente) é um fator importante na força de frenagem desenvolvida, quem sabe podemos melhorá-lo (fio mais grosso, maior corrente, ...).
« Última modificação: 07 de Setembro de 2012, 19:54 por minilathe »

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Re:Nova fonte do kit Smile
« Resposta #58 Online: 07 de Setembro de 2012, 21:01 »
Na universidade temos vários freios desse tipo e a construção é um pouco diferente, sendo a potência de 1KWatt e não são muito grandes.
Gil, vc tá falando de freios por histerese ? Algo assim ? :

http://www.magtrol.com/drawings/hbhc_dwgs/crossection.jpg
Nova fonte do kit Smile


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Uma coisa que deve ajudar sensivelmente na frenagem é envolver o rotor com uma placa de cobre fina e bem ajustada ao rotor ...
Gostei da idéia !  ;D

Offline minilathe

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Re:Nova fonte do kit Smile
« Resposta #59 Online: 09 de Setembro de 2012, 08:53 »
Jorge,

Na universidade temos vários freios desse tipo e a construção é um pouco diferente, sendo a potência de 1KWatt e não são muito grandes.
Gil, vc tá falando de freios por histerese ? Algo assim ? :

http://www.magtrol.com/drawings/hbhc_dwgs/crossection.jpg
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Uma coisa que deve ajudar sensivelmente na frenagem é envolver o rotor com uma placa de cobre fina e bem ajustada ao rotor ...
Gostei da idéia !  ;D

Sim, o freio da universidade é similar a esse.

Também já trabalhei num projeto de bancada de avaliação de motores automobilísticos, cujo freio era similar ao mostrado abaixo. Que aliás, é de fácil construção, algumas bobinas com núcleo de ferro doce e dois discos de material condutor (cobre ou cobre+ferro doce). Os discos são solidários ao eixo e as bobinas são presas a uma armação dotada de um mancal de rolamento fixado ao eixo. Esse aí da foto, como atinge potências de milhares de Watts, os discos são refrigerados à ar.

Para motores de passo, pode-se construir um freio similar usando discos lisos e sem aletas (a potência é de dezenas de Watts) e talvez duas a 4 bobinas. A célulda de carga (para medir o torque) pode ser fixada (em articulação) entre a armadura de bobinas e a base do sistema.
« Última modificação: 09 de Setembro de 2012, 09:03 por minilathe »

 

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