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Author Topic: Máquina movida pela força da gravidade  (Read 61855 times)

nfeijo

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Re: Máquina movida pela força da gravidade
« Reply #45 on: May 31, 2013, 01:48:05 PM »
Acho que agora peguei a manha.

gyulasun

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Re: Máquina movida pela força da gravidade
« Reply #46 on: May 31, 2013, 04:09:16 PM »
Oi Ney,

Acho o Lanca não vai dar mais informações até que todos os problemas legais no fundo são liquidadas.

Quanto seu motor: Eu acho que o fator limitante para o rpm é a tensão de 5V DC, a menos que você fez testes com 12V ou maior tensão DC. Aqui eu suponho que você usou a 5V para alimentar as escovas do rotor? Desculpe se eu entenda mal.

Gyula

ariovaldo

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Re: Máquina movida pela força da gravidade
« Reply #47 on: May 31, 2013, 04:23:07 PM »
Não tinha visto antes um motor igual a esse. Talvez, como Gya falou, aumentando a tensão, possivelmente a velocidade aumentará.


Já montei um semelhante à patente abaixo.
http://peswiki.com/index.php/Directory:Flynn_Parallel_Path_motor,
Usei um estator de um motor de ventilador de ar condicionado adaptado. A minha montagem foi muito pobre, principalmente pela dificuldade de colocar os imãs. Foi divertido, quando o usei como gerador...
Um abraço

nfeijo

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Re: Máquina movida pela força da gravidade
« Reply #48 on: May 31, 2013, 05:54:47 PM »
Gente, não fui capaz de me explicar direito. Esse motor não tem força contra eletromotriz, ou pelo menos assim nos pareceu. Então a medida que ele é capaz de se mover, e com 5 V 46 A ele se move com excelente torque, ele deveria acelerar até o infinito. Se ele produzisse alguma BEMF ele deveria ir diminuindo a corrente a medida que aumenta a rpm, como qualquer outro motor, mas isso não acontece. Ele se mantém com a mesma corrente desde que começa a girar até se estabilizar. Ele é alimentado pelas espiras da bobina que está enrolada em torno da toroide, com os dois pontos de alimentação defasados de 180 graus. No ponto onde você alimenta + aparece o polo norte, no ponto - aparece o polo sul. Como vocês viram o estator dele tem dois pontos (áreas) mais próximos do rotor, com relutância menor. Então o ímã gira para se orientar com o menor caminho magnético e muda a espira da alimentação. A escova, como sempre, é uma desgraça. Suja as espiras, oferece uma resistência alta, mas não é a culpada do fracasso. Imaginamos que o problema final fosse uma tal de viscosidade magnética, muito mal entendida por nós.

Então aumentar a voltagem, o que aumentaria a corrente e por via de consequência a potência consumida, não é a solução. Vai outra foto do rotor.

ariovaldo

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Re: Máquina movida pela força da gravidade
« Reply #49 on: May 31, 2013, 08:13:13 PM »

Em 2009 tentei replicar o gerador do robert alexander e não tive sucesso. ( mais uma vez, pequei na parte mecânica). Naquela época usei um rotor de um motor de partida. Você não acha que você poderia usar pelo menos o "coletor"? Possivelmente com 25 pontos.
Achei sua ideia beleza. Acho que com o coletor você poderia diminuir o atrito.

http://www.overunity.com/5882/robert-alexander-motorgenerator/#.UajmuUDql8E


gyulasun

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Re: Máquina movida pela força da gravidade
« Reply #50 on: May 31, 2013, 08:53:58 PM »

Ok, agora eu acho que entendo. Assim, o "uggly olhando" bobina no estator não tem qualquer significado e os dois pontos (ou área) para mais perto do rotor de segurar um menor caminho de relutância para o rotor do que o restante do espaço de ar faz. A potência de entrada de 230W (5V x 46A) alimenta dois eletroímãs no rotor em forma toroidal e as escovas de segurar o botão ON e OFF dos eletroímãs. Isso é correto?

Assim, este princípio assegura que não existe qualquer força electromotriz contador apenas porque não existe indução quando o rotor gira. Esta é uma configuração de motor inteligente de fato.

Agora, pensando em por que você não conseguir um maior do que 2400 rpm eu acho que deve haver um equilíbrio entre a força dos eletroímãs ea massa (peso) do rotor (uma pequena resistência do ar também é um fator aqui) e de ter atingido o limite de velocidade devido a esse equilíbrio.

Agora eu acho que uma possível melhora na rpm poderia ser feito:

1), através do aumento da área da superfície dos dois pontos em que os electromagnetos para atrair

2) através de uma muito elevada permeabilidade de metal para formar as áreas de superfície dos dois pontos

3) por enrolamento de voltas mais para o rotor para obter uma maior Voltas Amper mas obviamente, o ponto de saturação do núcleo de rotor pode representar um limite

4) usando mais dois pontos para formar dois caminhos mais baixos relutância e usar um interruptor elétrico (MOSFET) para controlar as seqüências ON e OFF dos eletroímãs (as escovas permanecem em uso, é claro)


Talvez a 4) sugestão acima faz com que este simples do motor um pouco mais complicado.

Gyula

joao.andrade

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Re: Máquina movida pela força da gravidade
« Reply #51 on: June 01, 2013, 05:41:21 PM »
Caros amigos,

Eu e o Ney trabalhamos juntos nesse motor por algum tempo e não conseguimos descobrir o que o impede de continuar acelerando. Muitas teorias apareceram, entre elas a da possível incapacidade do material ferromagnético em lidar com a alta frequência de comutação das espiras. Mas não sabemos ao certo se isso é a causa. Eu acredito que não, já que usamos um núcleo de pó-de-ferro no rotor que, segundo as especificações técnicas, responde a frequências muito mais altas do que aparece no protótipo que construímos. Mas não sabemos se o mesmo se aplica ao fechamento externo, (estator).
Os testes e medições realizados confirmaram o que esperávamos no que tange a BEMF. Ou seja, esse rotor é incapaz de induzir, (auto induzir), qualquer voltagem nas espiras. A corrente permanece constante durante todo o tempo. Se há alguma perda, é devida a baixa condutividade das escovas em regime dinâmico. Mas isso também se mostrou irrelevante.
Portanto, se a corrente fica constante o torque deveria ficar igualmente constante. O motor deveria continuar sempre acelerando.
Queríamos atingir uma dada velocidade angular, tal que o produto Omega * Torque resultasse em uma potência mecânica maior que o produto V * I. No nosso protótipo, calculamos que isso ocorreria se chegássemos a ~5.000 RPM. Mas nunca chegamos lá.

Veja na figura uma simulação feita no FEMM, que mostra o comportamento das linhas de força do rotor com o estator, apenas o rotor e para efeito de comparação as de um um ímã . É possível ver uma similaridade grande entre o rotor isolado e um ímã.
Usando-se uma corrente de 40A passando nas espiras cuja área da seção é de ~3mm2, o femm calculou um torque de ~0.8 N.m. O modelo no femm tem as mesmas dimensões físicas do protótipo. Apenas os materiais utilizados na simulação não foram os mesmos do protótipo.

joao.andrade

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Re: Máquina movida pela força da gravidade
« Reply #52 on: June 01, 2013, 08:21:14 PM »
Mas uma imagem mostrando a superposição do resultado da simulação com a foto do protótipo.
Pode-se ver pelas linhas de força que aparecerá um torque no sentido horário no rotor.
A tendência das lihas de força é se alinharem conforme a imagem central da Fig. 1 no post anterior. Mas isso nunca acontece, já que quando o rotor girar, o ponto de contato escova/espiras do rotor manterá o campo sempre na mesma configuração. Ou seja, o rotor gira, mas o campo não.

gyulasun

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Re: Máquina movida pela força da gravidade
« Reply #53 on: June 01, 2013, 09:01:16 PM »
Caros Amigos,

A partir da figura da simulação FEMM agora eu posso ver que os pólos dos eletroímãs no rotor atrair para as partes diâmetro interno menor do estator. Infelizmente, no meu e-mail anterior eu pensei que os eletroímãs atraídos para as peças em forma de L que eu indiquei como A e B na figura abaixo, desculpe por isso.

Ney, eu também escrevi em meu e-mail anterior que a ferida bobina para o estator não teve nenhum papel na operação e atrevi-me a referir a ele como coil "uggly olhando", desculpe por isso, eu só queria se referir a ele.

Amigos, Você também pode ver que eu editei sua imagem simulada e chamou mais dois 'dentes' no estator. Isto envolveria ajustar o funcionamento das escovas também. Eu sei que a minha modificação é assimétrico, mas eu quis dizer os 4 'dentes' a 90 graus uns dos outros.
Eu acredito que, interrompendo a corrente de entrada com mais freqüência, o consumo de energia pode ser reduzido um pouco, enquanto o torque permanece praticamente o mesmo.

Eu gostaria de saber que em seu projeto, como mostrado, se tomarmos o rotor uma vez completo, de 360 ​​graus, então quantos graus tempo demora o atração acontece? ou seja, quanto tempo o tempo ON é que as escovas segurar?

João, obrigado pelas explicações, eu entendo.
Gyula

joao.andrade

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Re: Máquina movida pela força da gravidade
« Reply #54 on: June 01, 2013, 10:38:46 PM »
Olá Gyula

As espiras estão "ON" o tempo todo. Não há interrupção na corrente elétrica circulante.
Isso é fundamental para que o campo se manteha estático e sempre alinhado na mesma direção. Portanto, o torque deveria ser sempre constante.

A adição de novos "dentes" ao estator implicaria em comutar os pontos de alimentação, (escovas), no rotor. Acho que isso não traria nenhuma vantagem, além de também aumentar o atrito com o rotor.

Eu acredito que o orientação do campo oscile angularmente com a rotação do rotor, devido a comutação de espiras. Isso talvez seja a causa da limitação de RPM, já que a medida que a RPM aumenta a frequencia da oscilação angular do campo também aumenta. Talvez haja uma limitação dos materiais envolvidos, em acomodar frequências angulares mais altas.

gyulasun

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Re: Máquina movida pela força da gravidade
« Reply #55 on: June 01, 2013, 11:14:24 PM »
Olá João,

Agora eu tenho um problema ... Aqui você escreveu:

[As espiras estao "ON" o tempo todo. Não há interrupção na corrente elétrica circulante.
Isso é fundamental para que o campo se manteha estático e sempre alinhado na mesma direção.]

e aqui você escreveu:

[Eu acredito que o fazer orientação campo oscile angularmente com a rotação de rotor, devido a comutação de espiras.]

Será que tudo isso significa que as escovas nunca interromper a corrente de entrada,  nem mesmo entre as pequenas aberturas de ar dos segmentos do comutador?  Seria possível ver uma imagem sobre as escovas e os segmentos de cobre? Se você não pode mostrar uma imagem, não há problema, é claro.

Gyula

joao.andrade

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Re: Máquina movida pela força da gravidade
« Reply #56 on: June 02, 2013, 12:51:49 AM »
Acho que entendo a confusão.

A bobina está sempre ON, já que sempre haverá contato entre as escovas e as espiras, (turns).
A área de contato da escova com o rotor é tal que pelo menos 3 espiras estarão fazendo contato com as escovas em cada pólo.
Quando o rotor gira, uma única espira em cada pólo perde o contato com a escova, enquanto uma nova espira faz contato em cada pólo.

A figura anexada pode esclarecer isso melhor. Veja que sempre haverá espiras em contato com a escova, e portanto, a corrente circulante nunca cessa. Por isso o torque é constante, assim como o campo.

ariovaldo

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Re: Máquina movida pela força da gravidade
« Reply #57 on: June 02, 2013, 01:10:17 AM »
Interssante se levar em consideracao que nao existe interrupcao/pusacao. Que material voce usa no nucleo do rotor. Ferro laminado?


nfeijo

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Re: Máquina movida pela força da gravidade
« Reply #58 on: June 02, 2013, 01:15:47 AM »
O núcleo é uma toroide de pó de ferro. Segundo a especificação do fabricante ela vai até 100 kHz. Nós estimamos uma frequência de 5 kHz, deveria aguentar muito bem.

Aquela fita azul com umas voltas de fio nada tem a ver, deveria ter sido retirada para a fotografia. Só serve para confundir as coisas.

Deu para entender, com estas imagens que o João botou ?

ariovaldo

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Re: Máquina movida pela força da gravidade
« Reply #59 on: June 02, 2013, 01:25:53 AM »
Cada vez mais interessante esse efeito.