Comentário sobre projeto - II

bom dia amigo Kepler , para eu não ser chato vou diminuir meus emails,
é lógico que muita pergunta sem ação ...por minha parte ,
mas as obs que faço para finalizar e simplificar minha linha :
1 - gostei muitíssimo que vc achou o estudo e atuação em IPM
2 - já estou olhando para meu inversor (10cv 220v trif toshiba vs11) vou abrir e terei uma pesquisa com ele , onde esta o módulo dele e qual modelo e marca
2-1 achei no youtube um video que igbt é controlado por ci
3 - minha opção 8 baterias é simples : menos bat dá pra controlar com um conjunto de 8 flutuadores(carregadores) em uma só caixa e já verifiquei com informações de outros dois amigos que sumiram que não dá pra controlar 25 bat de uma vez, o número depende sempre do controle possíveis , o exemplo deles é que as bat do meio perdem equalização com as outras , veja a nota no final ,
pergunto se voce viu o video do amigo la de uberaba , o que inicia com o pálio e tem dentro dele o video da fiorino ? ? ? , pois na fiorino é que eu vi o carregador com vários fios saindo para as baterias
4 - sei que voce me disse que procuraria um circuito dobrador de tensão
5 - peso : vou comprar um carro e em média 1200kg , velocidade que me interessa é máx 120km/h de motor acelerando em máx corrente , cap bat será em torno 200Amp cada ,
6 - o maior objetivo "mesmo" é fazer com minhas mãos e não comprar feito ,
semana passada achei um novo inversor no aliexpress , chines, ele 96V 600A ,
pesa em torno de 7kilos
http://pt.aliexpress.com/item/APT96600-8000w-Brushless-motor-controller/32365597321.html
mas vi comentário em um blog que pode ser de baixa vida útil ,
quem comentou vende inversor de outra marca no aliexpres ,
e tem tambem o da marca SABVOTON de 12kW , esse tá muito caro
todos esses usam de sensor hall ,
pergunto a voce : eu ja tinha lido a algum tempo se eu comprar via EMS ,
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já tenho um inversor 10cv 3fase 220v , toshiba fs11 , e motor é 10cv, tri, de alta ,220v testado ,tudo usado mas testei o motor, o inversor é vírgem , ele estava guardado em depósito por uns 10 anos, ainda nem liguei, sim me lembrei do resistor que voce colocou em série para não ter coice no link dc.
se eu tivesse já a casa eu teria como enrolar o motor, mas tenho amigos que podem enrolar ,mas ainda tenho dúvida do desenho ou diagrama do enrolamento, ?e por que tem que ser 4 polos ? eu gostaria que fosse 2 polos, não sei quanto ao torque útil , isso é uma dúvida
sinta um forte abraço ! muita paz em seu lar e muita luz em seus caminhos!

Francisco,

Então vamos lá:

   Vamos fazer um pré projeto com as informações que você passou. Com isso, vai aparecer informações novas e você vai tomando decisões pro projeto final.

Lembre-se:

1. Nunca corte, fure, serre, martele, arranque, quebre, entorte sem antes ter o seu projeto TOTALMENTE DEFINIDO no papel. Mesmo com tudo definido, você ainda vai se deparar com situações não previstas e ainda vai ter que tomar decisões durante a conversão. Portanto evite ter dores de cabeça logo de início.
2. Um dia o seu equipamento vai estragar e você terá que consertar. Portanto tenha o máximo de informações sobre seu equipamento. Com o passar do tempo você vai esquecer como se conserta.
3. Sempre monte dois equipamentos e mantenha um de reserva.
4. Mexa à vontade no reserva, mas mantenha-o funcionando.

Dados iniciais:

• Carro: Peugeot 206 - tração dianteira
• Massa: 1200kg
• Velocidade final: 120km/h
• Aceleração: Motor acelerando em máxima corrente ??????
• Banco de baterias: em torno de 200A e tensão de 96v => 96 x 200 = 19,2kW

Você tem 4 grandes decisões pra fazer a conversão:

• a) torque; [kgfm]
• b) aceleração; (torque / massa) [m/s2]
• c) velocidade; [m/s]
• d) autonomia. [km ou h]

Os problemas são:

• a) torque; [kgfm]
• corrente; [A]
• i) motor; [kg e R$]
• ii) controlador; [kg, A e R$] (controle vetorial - sensorless ou com encoder)
• iii) baterias; [em paralelo, kg, kwh e R$]

• b) aceleração; (torque / massa) [m/s2]
•  potência [kW]
• i) motor; (torque . rpm)
• ii) controlador; [kg, A, v e R$] - (v . f) (controle escalar) e (controle vetorial - sensorless ou com encoder)
• iii) baterias; [em série e paralelo, kg, kwh e R$]

• c) velocidade;
• tensão; [v]
• i) motor; [rpm]
• ii) controlador; [v] - (v . f) (controle escalar)
• iii) baterias; [em série, kg, kwh e R$]

• d) autonomia;
• baterias;
• i) corrente; (em paralelo) [kg, kwh e R$]
• ii) tensão. (em série) [kg, kwh e R$]

   Primeiramente vamos entender a diferença entre torque e potência.
   O torque é força. É a força que realiza o trabalho de deslocar o carro.
   O torque é diretamente relacionado com o tamanho do rotor e consequentemente com o tamanho do motor. Quanto maior o rotor/motor maior o torque.
   O torque também está diretamente relacionado com a corrente do estator. Quanto maior a corrente no estator maior o torque.
   O torque também está diretamente relacionado com o escorregamento do rotor em relação ao campo girante do estator.
   A curva de torque do motor de indução trifásico mostra que o torque depende da porcentagem de escorregamento que a rotação do rotor se encontra com relação a velocidade angular do campo girante do estator.
   A velocidade angular do campo girante está diretamente relacionada com a frequência da tensão de alimentação do estator e com o número de pólos do motor.
   Num motor de 2 polos alimentado com tensão em 60Hz a velocidade angular do campo girante é 3600rpm. (o correto é w(ômega)[rad/s]).
   O torque acontece no instante que a corrente começa a circular pelo estator.

ATENÇÃO: O TORQUE NÃO SERVE PRA NADA SE O EIXO DO MOTOR NÃO ESTIVER RODANDO. É NECESSÁRIO QUE O EIXO ESTEJA RODANDO PRA HAVER O DESLOCAMENTO DO CARRO. E NO INSTANTE QUE O EIXO GIRA, ACONTECE A POTÊNCIA.

   A potência é o trabalho realizado num determinado tempo. Quanto maior a potência, menor é o tempo pra realizar um trabalho.
   A potência aqui são duas coisas:

•    Potência mecânica 
•   Realiza o trabalho mecânico de movimentar o carro;
•   É (torque x rpm) ou (corrente x rpm) ou (corrente x frequência).

•    Potência elétrica 
•    É o consumo de energia do equipamento.
•    Potência elétrica é (corrente x tensão)

   Podemos ter motores de mesmo tamanho(carcaça) e peso:

• a) motor com alta potência e baixo torque.
• b) motor com baixa potência e alto torque.
• c) motor com potência e torque altos.

   Você já tem um motor de 10cv. Verifique no manual do fabricante o torque deste motor.    Provavelmente estará na casa dos 2kgfm.
   Você já definiu que a aceleração será em máxima corrente e se dará com baterias de 200A em série.       Portanto a corrente do seu banco de baterias será de 200A.
   Cheque que o peso de uma bateria de 200Ah tracionária é 60kg. Então 8 x 60kg = 480kg. (É essa que tem que ser usada, pois são de descarga profunda).
   Você já percebeu que não vai conseguir carregar nenhuma bateria nos seus braços não é mesmo?
   A massa do seu veículo agora NÃO é mais 1200kg. Agora ele pesa 1200 + 500 = 1700kg (assuma que você vai tirar 200kg de peças mas vai colocar 200kg).
   Você entra no carro com a sua mochila. (70kg + 30kg = 100kg).
   Massa total que o motor tem que movimentar é 1800kg.
   Ae você resolve dar uma acelerada pra tirar uma onda com a galera.
   Vamos ver quanto tempo este carro acelera de 0 a 100?
   Relação de marchas do peugeot 206

• 1a) 3,41
• 2a) 1,80
• 3a) 1,27
• 4a) 0,97
• 5a) 0,76
• Diferencial) 4,28

   Engata a primeira: 3,41 x 4,28 = 14,6
   Na aceleração máxima fica: (2 x 3)kgfm(motor) x 14,6(relação de redução) = 88kgfm (ou 859N)

F = m.a

a = F / m

   Na 1a marcha: a aceleração vai ser de 859 / 1800 = 0,48 m/s2

   (0 -> 100) = 27,5 / 0,48 = 57s (quase 1 minuto) Muito tempo para acelerar

   Corrente pra isso acontecer:
   Conjugado máximo é três vezes o conjugado nominal.
   Corrente do conjugado nominal é 25A em 220v. Em 96v vamos arredondar para 50A.
   A corrente de partida é 8 vezes a corrente nominal. Então 50A vezes 8 = 400A.
   Para acelerar o carro em 57s vai consumir 400A no motor.
   Você acha que as baterias aguentam fornecer 400A em 57s? Acredito que não.
   As baterias são boas fontes de corrente constante, mas não são boas fontes de potência. Elas tem uma curva de descarga e quanto mais corrente se exige delas, mais a tensão cai. Com as lítio consegue uma descarga de 7x, mas as de chumbo ácido não. Capacitores são ótimas fontes de potência.
   E o motor? Aguenta 400A em 57s? Acredito que não. O motor aguenta 200A em 60s. O fabricante garante a partida para a tensão nominal e corrente nominal.
   Mas com inversor, você consegue partir com torque 1,5 x nominal e corrente quase a nominal.
   Vamos acelerar com calma agora usando o inversor.
   Conjugado de partida = 1,5 x 2 = 3kgfm => na 1a marcha = 44kgfm = 430N
   Aceleração = 430/1800 = 0,24 m/s2

   (0 -> 100) = 27,5 / 0,24 = 114s (dois minutos) Uma tartaruga acelera mais rápido que isso

   Dá uma analisada nisso que eu escrevi, confere os pesos das baterias, verifica os regimes de descarga das baterias, checa o conjugado nominal do seu motor, etc. Que eu vou voltar neste assunto mais tarde.
   Enquanto isso vou responder os outros itens do seu email.
   Abs/
   Kepler.