Como funciona o freio-motor(?) de motores elétricos?

Discussão em 'Papo Cabeça' iniciado por jefersonbmx, 31/05/2009.

  1. jefersonbmx

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    Não consegui achar essa informação na net ainda. Então resolvi postar aqui.

    Minha dúvida é:

    Vamos supor um robô. seu braço está na vertical. Ele vai levantar seu braço até a posição horizontal.
    Para este trabalho o motor é acionado e o braço gira em torno do ombro até chegar a posição horizontal.
    Eis aqui a minha dúvida:
    Se o motor continuar energizado, o braço vai passar da posição horizontal. Se ele for desenergizado, o braço vai voltar a posição vertical por ação da gravidade.
    Como manter o braço parado?
    Outra dúvida. Como descer o braço em velocidade uniforme, e devagar por exemplo? Se o braço for solto ele desce acelerado e rápido...

    Tome como outro exemplo um guindaste. Acionando o motor ele eleva o container de um navio por exemplo.
    E a descida? como que o container desce em velocidade constante.
    O motor é acionado com uma intensidade menor nesse caso, para que, ao inves de elevar a carga, ele consiga amenizar o efeito da gravidade, descendo a carga com velocidade constante, e portanto freiando?

    É isso?
    desculpe o longo texto.
    abs
     
  2. LeBaldi

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    Olha cara... creio eu q nao seria como um freio propriamente tido, que seria algo fazendo força para segura-lo... mas sim uma variação de carga q passa pelo metor

    Por exemplo... um cooler de CPU... vc consegue faze-lo diminuir a rotação diminuindo a voltagem q passa por ele... se vc deixar 0%... ele para... e para conseguir tirar ele do repouso precisa de por exemplo uns 20%... ou seja... até 20% ele fica lá... parado... mas tem energia correndo por ele ;)

    Deve levar a mesma ideia... no caso da subida... sobe até o ponto q se quer... dai diminui a voltagem ou corrente ( sei lá uhauhuha ) até o ponto em q ele para de subir... mas terá corrente passando o suficiente para nao deixar descer
     
  3. Pingo.

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    No caso do guindaste, não seria um sistema pneumático ou no caso hidraulico?
     
  4. jefersonbmx

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    eh... ai depende.
    nao me expressei direito, mas eu me referia ao sistema que puxa/solta o cabo de aço. nesse caso deve ser motor elétrico ou a combustão... nao sei.
    pense em uma ponte rolante.

    mas há sim sistemas pneumáticos, hidráulicos. mas nesses ainda assim se faz uso de um motor (elétrico/combustão), que por sua vez aciona uma bomba hidráulica. Esta sim gera a pressão no sistema hidráulico.

    Mas daí eu penso. se um braço desse (pneumático) é suspenso. pra ele se manter nessa posição, ou ainda pra descer com velocidade constante, é necessário uma pressão no sistema hidráulico. essa pressão é mantida pelo funcionamento do motor, correto?

    o motor em funcionamento (seja ele elétrico ou a combustão) funciona como um freio, nao deixando o braço/cabo de aço descer aceleradamente.

    meio confuso rsrs.
    abs
     
  5. LeBaldi

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    Aaaa... mas perai... a questao de pneumatico ou hidraulico é diferente.... ele tem sim o motor pq eh ele q vai gerar a pressao para o sistema... para se manter parado uma valvula solenoide faz com q va para determinado ponto o q esta em pressao... para parar... bom... fecha a valvula... e nada se move :fun:

    Ai vc pode perguntar "mas o motor fica ligado direto... como nao sobe ou desce?" Simples... a pressao que esta sendo gerada é desviada de volta ao reservatorio (se for hidraulico) ou liberada para o ar (pneumatico) :thumbs_up

    Tenta ver se vc consegue algum material pela net mesmo do senai sobre comandos pneumaticos e hidraulicos... lah ensina mta coisa... eu fiz o curso no senai... soh nao to achando aki as apostilas hahahaha
     
  6. jefersonbmx

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    ok, vou ver se eu acho.
    me diz uma coisa entao, só pra eu ver se eu entendi. no caso de sistema hidráulico/pneumático, o motor fica funcionando em 100% o tempo todo certo? dai o controle de sobe de desce fica por conta de valvulas e tals, como vc disse pelo q eu entendi, q aumenta ou alivia a pressão. certo?

    vlw aew
    abs
     
  7. LeBaldi

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    Isso... eh assim mesmo.. tem alguns casos principalmente dos pneumaticos q eles tem grandes reservatorios... dai se coloca um medidor de pressao nele e um starter para quando chegar a um nivel critico o motor ligar... encher o reservatorio e desligar ;)

    Mas o q controla mesmo sao as valvulas :yes:
     
  8. Pingo.

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    O que o Lebaldi falou foi exatamente o que eu disse... :p
     
  9. jefersonbmx

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    vlw galera. tirou minha dúvida.
    abs
     
  10. Soro

    Soro Banido Banido

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    O assunto é um pouquinho mais complexo. Vou dar uma pincelada bem rápida pra resumir. Robos usam servomotores ou motores de passo. Ambos tem características bem diferentes de motores industriais usados em guindastes, sendo que guindastes hidráulicos também usam motores, mas apenas para acionar as bombas.

    No caso de motores de passo, é possível manter o motor parado com torque ou sem torque (torque é a principal característica quando se especifica um motor de passo, pois é o indicador da força girante que ele pode produzir ou reter). Isso se através do driver que controla o motor de passo. Quando está parado, ou subindo, ou descendo, o que vai garantir que ele não despenque é seu torque nominal, e vai depender de se analizar sua curva torque x frequência. A frequência enviada para o motor pelo drive é que determina sua velocidade. Todo motor de passo de um característica chamada PPR ou Passos Por Rotação, que nada mais é do que o número de passos que ele dá por volta (normalmente 200), sendo que alguns drivers podem subdividir esses passos (chamado de micro-passo), tornando o movimento menos quadrado. Os drivers também possuem uma forma de manter o motor parado com torque, o que possibilita manter os braços robóticos na posição em que estão, seja qual for, contanto que o esforço não seja maior do que o motor pode suportar.

    Já os servomotores são bem mais caros e tem características diferentes. Enquanto os motores de passo se aplicam a rotações mais baixas (até 2000 rpm em média), os servos se aplicam a rotações de baixas até mais altas (em torno de 6000 rpm). A principal diferença diz respeito a resposta. Um motor de passo, como o próprio nome indica, gira de passo em passo (digital), enquanto um servo gira continuamente (analógico - na verdade servos são quase motores de passo com um número de passos por rotação muito elevado), o que não quer dizer que não possa ficar parado, estático. Através do drive que controla o servo pode se estabelecer sua posição exata, da mesma forma que num motor de passo, mas no caso dos servos, é preciso sempre ter um sistema que retorne a posição para o driver (usa-se encoders), para que este saiba a todo momento que está na posição que deveria estar (chama-se sistema de malha fechada, enquanto no caso do motor de passo, podemos trabalhar num sistema de malha aberta, ou seja, sem sinal de retorno - feedback).

    Um exemplo seria o chuveiro. Você abre a torneira duas voltas e percebe se a temperatura está boa. A partir dai abre um pouco mais se ainda estiver quente, ou fecha um pouco se estiver fria. Sua mão faz papel de um robo num sistema de malha fechada, onde o termometro é você, e o controlador é seu cérebro. Se fosse um sistema de malha aberta, você abriria duas voltas e boa.

    Robos sempre trabalham em sistema de malha fechada, embora seja possível se fazer robos simples (manipuladores) em malha aberta.

    Voltando a falar dos servos, eles podem ser ajustados para torque ou velocidade. Isso quer dizer o seguinte: você pode determinar um torque e ele vai procurar manter esse torque, ou você pode determinar uma velocidade e ele vai mante-la.

    Por exemplo, num bobinador, é importante que se tenha a velocidade constante. No entanto conforme se enche a bobina, o diametro do enchimento aumenta, e por isso a bobina precisa ser desacelerada para que a velocidade de entrada do fio continue a mesma. Isso pode ser feito por um servo. (Na verdade hoje em dia da pra fazer isso tranquilamente com motores AC comuns, operados com inversores de frequência, o que é bem mais barato)

    Existem servos CA e CC, e assim como os motores de passo, a caracteristica mais importante na hora de especificar é o torque nominal.

    Outra característica importante a se notar nos dois casos é a inércia do sistema contra a inércia do motor. Principalmente no caso de motores de passo em sistemas de movimento intermitente, a inércia da carga não pode ser maior (via de regra) que 10x a inércia do motor, sob pena do motor "perder torque" (ficar patinando, aos trancos, sem conseguir acionar o eixo).

    Guindastes por seu lado, tem características bem diferentes dos robos, não se aplicando a comparação. As cargas se elevam e se mantém por sistemas de freios conjugados ao motor.

    Quanto ao freio-motor elétrico, pode ser fazer usando servosl, ou motores CC ou AC comuns, porém é preciso projetar o sistema de carga (normalmente banco de resistores) para dissipar a energia absorvida na frenagem (em algumas aplicações se realimenta baterias, que vão conservar a energia para uso em outra parte do sistema. Também pode-se aquecer caldeiras, etc).
     
  11. Swaizer

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    :shoot2::shoot2::shoot2::shoot2::shoot2::shoot2: matou a pau.

    Parabéns.

    []'s

    FUI
     
  12. jefersonbmx

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    Vlw Soro, muito bem explicado.

    Vc sabe onde encontro bibliografia na net sobre guindastes? minha dúvida é mais sobre essa área msm, o funcionamento do sistema que freia e pára uma carga suspensa.

    abs
     
  13. Soro

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    se você não conseguir nada no google, em sites de fabricantes, começa a procurar em sites de faculdades de mecânica, quem sabe.

    Procura também no How Stuffs Works
     
  14. gimbabf

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    uma pequena explicação sobre motor de passo, no tipo mais comum de motor de passo, cada passo corresponde a 1,8° x 200 passos = 360° ou uma volta, esses motores podem ter 4, 5,6 ou 8 fios conforme o tipo de ligação, dividen-se em unipolares e bipolares, enquanto energizado com a tensão correta e sem pulsos o motor fica parado mas exercendo seu torque nominal (fica freado), quando o drive (o comando do motor) começa a aplicar pulsos em suas bobinas ele começa a girar de acordo com a frequencia desses pulsos, por ex. se aplicar 200 pulsos por segundo ele vai dar uma volta por segundo, e invertendo o sentido da corrente em suas bobinas inverte a rotação, como vêem é um motor muito versátil só precisa de um drive para funcionar. é muito utilizado em pequenos robos, máquinas cnc, impressoras etc na china e coréia são muito comuns, vem um conjunto para acoplar na roda de bicicleta e até no eixo de carro, são motores de passo !
     

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