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Aumentar a autonomia de uma bateria que alimenta um Motor de Passo
Ola pessoal, tudo certo ?
Venho acompanhando o forum ha bastante tempo e agora venho pedir a ajuda de vcs em uma questão.
Eu tenho um motor de passo unipolar de 5kgf que funciona em half step e que segura ou gira uma base.
O motor quando energizado, segura a base no lugar como se fosse um servo que segura um braço de um robo.
Ele pode ser alimentado por uma fonte ou por bateria.
Se for alimentado por bateria eu tenho pouca autonomia (<1h) quando ela alimenta o motor que fica parado segurando a base, estou usando bateria selada de 6v 4.5Ah.
Coloquei um resistor de 20W 0R8 para limitar um pouco a corrente que vai para o motor e aumentar a autonomia, se eu colocar um resistor maior o motor não tem força para segurar a base, se eu colocar um menor ou não colocar resistor, a bateria durará menos tempo ainda.
Até existem baterias que fornecem mais corrente, porem são maiores e mais pesadas, ou até existem bateria de litio, mais leves, porem são bem mais caras, inviabilizando o projeto.
Abaixo coloquei parte do circuito para darem uma olhada:
Eu uso um 74HC595 para economizar pinos do arquino, ele controla 2 motores (o outro não vem ao caso no momento).
As saidas do 74HC595 vão para os Tips 122 que estão ligados ao motor.
O resistor é ligado ao terra e a todos os emissores dos Tip´s.
Esse esquema funciona muito bem, não perco passos do motor e ele gira bem rapido e quando for necessario, ele pode ficar segurando a base, sem problemas ...
A unica questão é como fazer para aumentar a autonomia da bateria fazendo com que o circuito consoma menos (não tenho agora como medir o consumo em A do motor) ?
Será que é relevante o desperdicio de energia e consequente diminuição da autonomia da bateria com o uso desse resistor (ele esquenta bastante) ?
Se eu fizer uma alteração do circuito, e adicionar um 555 por exemplo com sua saida ligado a outro Tip 122 para dar pulsos rapidos para o Res de 20W de forma a diminuir o tempo com que o circuito consome corrente aumentando a autonomia, sem que o motor fique sem energia por muito tempo e não segure a base ?
Que frequencia teria que usar para alimentar o motor para que ele continue segurando a base e será que isso seria suficiente para economizar corrente e aumentar a autonomia da bateria ?
Alguem tem alguma outra ideia para consumir menos com a mesma força ?
Obrigado pela ajuda amigos...
Abraços,
Jota
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Respostas a este tópico
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Permalink Responder até Eduardo em
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Se entendi vc em usa também o motor como freio, pra manter a base parada. Isso consome pacas...
Sua ideia de colocar o 555 é perfeita. Vai reduzir a tensão média e isso vai diminuir o consumo, diminuindo também o torque. Precisa ver se isso resolve... Vc tb pode ter uma tensão para movimentar e outra pra ficar parado (comandar o 555).
Mas normalmente quando vc quer um circuito economico para ficar parte do tempo parado o ideal é usar um motor DC com redutor. Quando desligados funcionam como freio (mais em funçao do redutor).
A dificuldade é que vc teria que usar um encoder pra saber onde está (muda tudo).
Pela sua descrição parece que vc está usando bateria chumbo-acida. Vc precisa mesmo que seja dessas ? Não daria pra usar de uma tecnologia mais recente pra conseguir chegar na mesma tensão e maior Ah ? Apesar do preço.. Alem de que as chumbo acidas, na minha opinião, são as que mais roubam na etiqueta... nao atingindo o proposto de Ah..
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Permalink Responder até Jucelei Freitas em
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Como o Eduardo comentou, é perfeita essa ideia do pwm com 555, só não esqueça do diodo de roda livre.
Para ficar mais elegante e eficiente, poderia usar pwm do arduino pra controlar a tensão aplicada sobre o motor, e traçar uma curva de tensão sobre o motor x velocidade, ai logo trabalharia sempre na tensão minima necessária, aumentando a eficiência.
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Permalink Responder até Jota em
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Valeu pelas respostas, alguem mais se habilita ?
A questão é que não posso usar motor DC, tem que ser de passo mesmo pela precisão, não quando esta parado e sim quando preciso chegar a uma determinada posição e ai sim ficar parado e ele tem que segurar (ficar alimentado).
Quanto a questão da bateria ate poderia ser uma de litio por exemplo a questão neste caso, é o preço.
Uma bateria selada de chumbo-acida com 4.5Ah custa em meda 30,00 e uma parecida de litio chega a mais de 10 X facil esse valor, é uma questão de custo mesmo...
A ideia do Jucelei de fazer PWM pelo arduino é boa, a questão é que se eu usar algum delay(x) ou o sistema demorar um pouco mais em alguma rotina antes de fazer o ciclo de novo, foi pro saco e o motor perde a força, ja que estamos falando em uma frequencia bem alta e o controle do liga e desliga teria que ser feito fora para evitar algum atraso...
Vcs acreditam que com a ideia do 555 como PWM so quando o motor esta parado no lugar, vai ser RAPIDO suficiente para evitar que eu fique sem força no motor e realmente vai fazer alguma diferença na AUTONOMIA da bateria, ja que o tempo off dele tem que ser muito, muito curto para o motor nao ficar sem força e deixar a base cair ?
Será que é relevante o desperdicio de energia e consequente diminuição da autonomia da bateria com o uso desse resistor (ele esquenta bastante) ?
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