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Autor Tópico: Motores, Ajuda  (Lida 3830 vezes)

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Offline LoneWolf

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Motores, Ajuda
« em: 08 de Outubro de 2010, 12:29 »
Ola a todos e muitos bons dias....

não sei se ainda se lembram de mim, pois já não venho ao fórum já a algum tempo, o tempo e disponibilidade não tem sido muita, infelizmente, alias vim cá uma vez ou outra mas foi tudo muito a correr e já reparei que o fórum esta diferente na imagem e que teve melhorias, este TigPT sempre a inovar ;) por isso, muitos parabéns não só ao Tig mas também ao resto da equipa e membros que tanto tem contribuído para o crescimento desta comunidade. Apesar de ter estado ausente nunca deixei de pensar nos robôs que tem feito e do que pode ser feito ainda e ao que parece agora vou ter um pouco mas de tempo para também os criar e como tal pensei em fazer um smalluino para iniciar mas ai começou logo os problemas, os servos, é coisa que não tenho, quer dizer ate tenho 2 mas fazem parte de um carro de RC que tenho já a algum tempo mas não posso pensar em os retirar de la pois a minha filho-ta de quando em vez da la umas acelaradelas com ele se o desmanchar a miúda vai-me cheringar a testa durante uns bons tempos, para comprar uns tambem esta fora de questão pois a disponibilidade de t€mpo não é muita nos próximos tempos para comprar seja o que for e assim sendo vou ter me desenrascar com o que tenho.
               
Então é assim tenho muitos motores mas só estes tem gear bateria para eles tenho daquelas que as UPS usam o que ainda pesam uns quilos e assim deixa de ser smaluino, o máximo que pode ser é um smalluino de pesos pesados  ;D ;D e a minha questão é a seguinte será que tem força para se mover com o peso da bateria? Este é o link da especificações deles ( http://www.boschmotorsandcontrols.co.uk/elektromotoren/produkt/0390206692/index.htm ) é aqui que por agora vos peço ajuda se faz favor, pois ainda não sei "ler" este tipo de informação, tenho mais umas quantas duvidas mas o post indicado talvez será no que fala de " Arranjar material gratuito para robótica" penso que seja é o nome do post, desde já o meu obrigado.

Abraços e boa continuação  ;) e desculpem pelo tamanho do post.
« Última modificação: 08 de Outubro de 2010, 14:13 por kilobyte »
Blog: A Visão do Lobo

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Offline VascoP

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Re: Motores, Ajuda
« Responder #1 em: 08 de Outubro de 2010, 15:15 »
Assim rapidamente e com o risco de me enganar cá vai o meu understanding do torque:

Os teus motores têm um Breakaway torque (mais conhecido por stall torque) de 2.2Nm. (Torque = Força * Distância ao eixo)

1 Kg = 9.8 N -> 2.2 N = 0.22 Kg

Os motores conseguem aguentar 0,22 Kg cada a um metro do eixo de rotação. Visto o Torque a um dado valor de diferença de potencial se manter constante, diminuindo a distância ao eixo de rotação consegues mais força. (em linguagem corrente, rodas mais pequenas "puxam" mais)

Portanto para saberes quantos Kg's cada motor aguenta fazes (em SI): Torque / Raio da roda = X Newtons. Fazes a conversão que fiz em cima e tens quantos Kg's cada motor aguenta. Este valor não deverá ser atingido pois o torque máximo referido normalmente danifica os motores quando são sujeitos ao mesmo durante algum tempo.

Observação: Há uma outra a coisa a ter em atenção para o robot que não referi. O raio da roda não deverá ser "encolhido" até se chegar a um valor de força necessário pois este afecta a velocidade do robot. Terás que chegar a um compromisso entre força e velocidade. Para saberes a velocidade do robot podes simplesmente:

Passar os rpm ou no teu caso "nominal speed" que são as revoluções por minutos para radianos por segundo (velocidade angular) através de 1rpm = 2pi/t (em SI, com t=60s)
Depois sabes que:

v=wr

e é questão de fazeres a multiplicação (atenção novamente que o resultado vem em SI, convem passar para km/h para "ver melhor")

Conclusão: Rodas mais pequenas precisam de menos torque dos motores para transportarem o mesmo peso; no entanto andam mais devagar. E vice-versa.

PS: Ter em atenção que não considerei inclinações, atritos, eficiência dos motores (e possivel engrenagem se forem geared), e principalmente que me posso ter enganado. Em último caso, é ires a um livrito de física :P
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
EDIT: Deduzi primeiramente que não tinhas dúvidas quanto às especificações eléctricas mas como tu ou outros podem ter:

Nominal voltage - Tensão que necessitam para funcionar (normalmente podes dar-lhes mais ou menos e eles rodam à mesma, no entanto corres o risco de reduzir o seu tempo de vida)

Nominal current - A corrente em que o motor "puxa" quando roda livremente.

Maximum current - Corrente que o motor "puxa" quando chega à condição de "stall".
« Última modificação: 09 de Outubro de 2010, 17:30 por VascoP »

Offline LoneWolf

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Re: Motores, Ajuda
« Responder #2 em: 08 de Outubro de 2010, 16:23 »
Boas,

...muito obrigado VascoP, muito boa explicação, já tinha feito umas pesquisas mas não tenha encontrado nada que me explica-se assim desta maneira, não queria abusar mas se poder ou poderem explicar outra duvida que veio com esta resposta agradecia, então é assim visto que os motores são um pouco grandes e mais a bateria eu terei de fazer um chassi resistente, então estou a pensar fazer logo um chassi que me de para futuras criações para ir desenvolvendo aos poucos e como eu gosto bastante de lagartas a ideia era fazer umas só estou a espera de arranjar o material em falta para as poder concluir, e a questão que apareceu depois de ler a resposta é quando fala do raio da roda ( estou a pensar usar umas das impressoras HP que tem 2,5cm de raio ou então outras que tenho que tem +\- 5cm de raio) e visto que gostava de usar lagartas isso aplica-se também ao tamanho da lagarta ou só as rodas que as faz mover?
E mais uma vez obrigado pela explicação foi 5*  ;)

EDIT: Já agora e só agora me lembrei, nas especificações do motor fala la em 1,7A (Nominal current) e 3,8A (Maximum current) mas eu medi o consumo dele e deu-me 350mA o que é muito diferente do que vem nas especificações, também posso não estar a fazer da maneira correcta a medição, mas eu faço assim, ligo o negativo da bateria a um polo do motor depois lido o negativo do multímetro ao positivo da  bateria e por fim ligo o positivo do multímetro ao outro polo do motor e da-me esse valor sei que o motor não esta a fazer força em nada será disso, mas também posso estar a fazer mal se assim for me corrijam se faz favor.

Obrigado e óptima continuação  ;)
« Última modificação: 08 de Outubro de 2010, 16:37 por kilobyte »
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Offline VascoP

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Re: Motores, Ajuda
« Responder #3 em: 08 de Outubro de 2010, 16:51 »
Em relação à primeira pergunta - O raio considerado é sempre desde o eixo de rotação até ao local de contacto. No caso das lagartas, inclui-se portanto todo o esquema desde o chão até ao eixo (deduzo que seja eixo-roda-lagarta).

Em relação à segunda pergunta - Corrente mede-se em série com os circuitos, e pelo que percebi do post é assim que está a medir. Em relação às descrepâncias, lamento mas não sei do que se trata. Tente no entanto parar a rotação do motor com a mão durante um breve espaço de tempo para ver se a corrente de pico é 3.8A ou próximo. Isto assumindo que está a medir com uma tenção de 12V aplicada, pois os valores referidos na tabela são todos para 12V.

Offline LoneWolf

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Re: Motores, Ajuda
« Responder #4 em: 08 de Outubro de 2010, 18:40 »
Boas novamente,

      realmente pode ser da bateria pois ela já viu melhores dias, porque eu carrego-a e se não a utilizar ao fim de 3 ou 4 dias ela esta quase sem carga, a ideia de tentar parar o motor com a mão eu também fiz não o consegui parar por completo pois ia-me dando cabo da mão mas o seu consumo chegou aos 2,5A-2,7A mas vou tentar outra vez a ver que valores me da e ver arranjo algum transformador com 4A e 12V para ver então se chega aos 3,8A e obrigado pelo esclarecimento.

Abraços e boa continuação  ;)
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Offline PDI

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Re: Motores, Ajuda
« Responder #5 em: 08 de Outubro de 2010, 21:47 »
Eu deixo aqui o projecto de umas lagartas, de um membro aqui do fórum, acho que te podem ajudar a ter umas ideias.

http://lusorobotica.com/index.php?topic=2628.0
Alfredo Garcia

Offline LoneWolf

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Re: Motores, Ajuda
« Responder #6 em: 08 de Outubro de 2010, 23:17 »
Boas noites,

    Ola PDI, obrigado pelo link já tinha visto esse projecto o que foi pena é eu não o ter visto a mais tempo que me tinha poupado umas horas valentes a puxar pela tola  ;D e é claro que o membro amando96 esta de parabéns esta muito bem concebido e pelo que vi vai dar uma boa velocidade, o meu é um pouco diferente tanto nas lagartas como no rendimento dos motores, no caso então dos motores os do amando96 são bem melhores não estou a ver os meus a fazer aquilo, estava a ver se conseguia fazer os cálculos para isso mas não esta fácil, se não estou enganado nas contas em termos de força vou ter 3,74Kg de força por motor (cálculos: 2,2N/9.8N/0.06m= 3,74) ainda estou a fazer os cálculos da velocidade por aquilo esta-me a dar resultados malucos, e esta parte esta difícil de calcular a ver se chego la e o VascoP já me deu uma enorme ajuda, assim que tiver o resto do material começo a fazer e post aqui ou em outro post.

Abraços e boa continuação  ;)   
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Offline Njay

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Re: Motores, Ajuda
« Responder #7 em: 09 de Outubro de 2010, 00:39 »
1.7A deve ser a corrente máxima em funcionamento contínuo. Deu-te 350mA porque o teu teste não tem nenhuma carga.

2.2Nm -> 2.2Nm / 0.06m = 36.6N (rodas de 6cm)  [Edit: 36.6N e não 36.6Nm, obrigado VascoP!]
Mas sendo 2.2Nm o stall torque, este é o torque com o eixo "travado" e/ou à corremte máxima (3.7A). Em geral o torque é directamente proporcional à corrente, portanto em contínuo e se assumirmos que os 2.2Nm foram medidos para 3.7A, o torque deve ser 2.2Nm x (1.7A / 3.7A) ~ 1.02Nm.

Velocidade é fazer como disse o VascoP.
« Última modificação: 09 de Outubro de 2010, 14:18 por Njay »

Offline LoneWolf

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Re: Motores, Ajuda
« Responder #8 em: 09 de Outubro de 2010, 01:11 »
Boas noites a todos e desde já muito obrigado pelas ajudas,

    então Njay quer dizer que as minhas contas estão mal feitas ao dar-me 3,74  :-[ e o calculo da velocidade esta difícil de obter ando aqui as voltas com isto e esta a dar-me 24km/h o que só pode estar completamente errado, ando a fazer pesquisas na net para ver se consigo fazer isto mas sinto que estou a andar para traz  :-\  não queria abusar mas se poderem dar uma luz mais forte é que já estou completamente cego, obrigado.

Abraços e óptima continuação

EDIT: então visto sendo 2.2Nm x (1,7A/3,8A) ~0.99Nm ao invés de 3,74 de força terei ~1,7Kg de força, penso eu de que...
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Offline VascoP

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Re: Motores, Ajuda
« Responder #9 em: 09 de Outubro de 2010, 01:43 »
1.7A deve ser a corrente máxima em funcionamento contínuo. Deu-te 350mA porque o teu teste não tem nenhuma carga.

2.2Nm -> 2.2Nm / 0.06m = 36.6Nm (rodas de 6cm)
Mas sendo 2.2Nm o stall torque, este é o torque com o eixo "travado" e/ou à corremte máxima (3.7A). Em geral o torque é directamente proporcional à corrente, portanto em contínuo e se assumirmos que os 2.2Nm foram medidos para 3.7A, o torque deve ser 2.2Nm x (1.7A / 3.7A) ~ 1.02Nm.

Velocidade é fazer como disse o VascoP.

Não gostando de ser picuinhas vou sê-lo só um bocadinho. Torque/Raio = Força, e não a Torque!! Atenção às unidades os tais 36.6 não são Nm mas sim N. Que correspondem portanto a 3,73Kg.

Quanto à velocidade, aposto que andam aí trocas nas unidades SI...

Offline LoneWolf

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Re: Motores, Ajuda
« Responder #10 em: 09 de Outubro de 2010, 02:10 »
Eu já tinha editado o post anterior, se pelos visto for como o Njay diz 2,2N x (1,7Ax3,8A) ~0,99 ( calculando o equivoco do Njay dos 3,7A) eu teria uma força de ~1,7kg e não 3,74 como referi antes, agora na velocidade tenho duvidas como é para calcular km/h no raio da roda não teria de ser também km ao invés de m, porque se for já teria 2,2km/h o que seria mais aceitável mas mesmo assim ainda estou a achar muito olhando para os meus motores e os do AATV do caro membro amando96 visto que no post dele esta la uma resposta que diz que a velocidade seria de 2,xxx em media e os motores rodam bem mais depressa que os meus.

obrigado e boa continuação   ;) que eu cá vou moendo a cachola  ;D
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Offline Njay

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Re: Motores, Ajuda
« Responder #11 em: 09 de Outubro de 2010, 14:23 »
Sim Vasco tens razão e não é picuinhice nehuma, são N (unidade de força) e não N.m (unidade de torque). E são 3.66Kg.

Quanto à velocidade kilo, começas com o diametro ou raio da roda e calculas o perímetro (por exemplo cm). Aí sabendo que a cada volta da roda o veiculo percorre a distância de 1 perímetro, e sabendo quantas voltas a roda dá por unidade de tempo (por exemplo minuto), sabe-se a distância percorrida nessa unidade de tempo (cm.min). Depois é uma questão de conversões para chegar às unidades que nos interessam. Coloca aí as tuas contas para vermos o que pode estar a correr mal (se é que alguma coisa está a correr mal, não fiz as contas mas às tantas quem sabe se não dá mesmo 24Km.h).

Offline Marvin

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Re: Motores, Ajuda
« Responder #12 em: 09 de Outubro de 2010, 14:57 »
Por acaso tambem ando as voltas com a questão dos motores. Encontrei esta calculadora no Society of Robots que ajuda bastante para simular a torque necessaria.

http://www.societyofrobots.com/RMF_calculator.shtml

Pode ser que ajude.

 
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Offline LoneWolf

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Re: Motores, Ajuda
« Responder #13 em: 09 de Outubro de 2010, 21:34 »
Boas,

     ..bem Njay o valar de 24 eu estive a tentar ver como la tinha chegado mas infelizmente sem sucesso, pois devo ter introduzido algum valor errado devido ao horas que eram, mas estava a usar a formula que o VascoP me tinha dado que era 1rpm=2pi*r/t mas hoje ja não esta la assim, mas também podia estar a ver mal e mais uma vez devido as horas que eram, mas segundo você diz calculando o perímetro (2pi*r) 2pi*6(cm)=~37.70 multiplicado pelas RPM, que penso que seja o "Nominal speed" (65) da 2,450.4 cm/min sendo então min terá de passar a cm/h multiplicando por 60min da 147,026.5 depois converter a km/h da ~1,47km/h, e ate posso estar mais uma vez dizer barbaridades mas corrijam-me sff, pois já não vou a escola a 15 anos, talvez mais, mas isto é bom para poder voltar a estudar e não ficar na ignorância. Agora se poderes explicar o porque de ter dito isto: (2.2Nm x (1.7A / 3.7A) ~ 1.02Nm.) e quando diz que é 3,66kg esta a dividir 36,6 por 10, e porque o 10 e não o 9.8N

Obrigado por estarem a perder o vosso tempo comigo,
Abraços e óptima continuação  ;)
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Offline Njay

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Re: Motores, Ajuda
« Responder #14 em: 10 de Outubro de 2010, 00:45 »
(...) o perímetro (2pi*r) 2pi*6(cm)=~37.70 multiplicado pelas RPM, que penso que seja o "Nominal speed" (65) da 2,450.4 cm/min sendo então min terá de passar a cm/h multiplicando por 60min da 147,026.5 depois converter a km/h da ~1,47km/h (...)

Certo, fica só um detalhe: é Km.h (abreviado Kmh) e não Km/h (o correcto é dizer-se "kilometros-hora" e não "kilometros por hora"). Assim como cm.min, etc. [Como disse o Vasco e mto bem, v = dx/dt]

Citação de: kilobyte
Agora se poderes explicar o porque de ter dito isto: (2.2Nm x (1.7A / 3.7A) ~ 1.02Nm.) e quando diz que é 3,66kg esta a dividir 36,6 por 10, e porque o 10 e não o 9.8N

O 2.2Nm ... é uma proporção directa ("regra de 3 simples"), porque o torque num motor destes é linear com a corrente. Se a 1A fosse 1Nm, a 2A seriam 2Nm, a 5A seriam 5Nm, a 0.5A seriam 0.5Nm, etc.

Usei 10 e não 9.8 porque 10 é suficiente perto e mais fácil fazer as contas, vai dar uma diferença pequena com 10 em vez de 9.8. Faz-se muito esta aproximação.
« Última modificação: 10 de Outubro de 2010, 11:14 por Njay »