Calculos Importantes p/ Fontes de Alimentação

[admin]

Alguns cálculos importantes p/ Fontes de alimentação.

   Como calcular a corrente da Fonte 3 (Fonte do Motor):

Com as especificações do motor em mãos, deve-se usar a seguinte fórmula:

Corrente da Fonte3 = ((Vmotor / Vfonte)* Itotal)* Ms

Onde:
Vmotor = Tensão da bobina do Motor.
Vfonte = Tensão retificada da Fonte3 (Fonte do motor).
Itotal = Corrente total do motor (Corrente do motor  por fase * 2 = Itotal ).
Ms = Margem de segurança (Pode ser de 1,5  a  2,5  - aconselho utilizar 2)

Exemplo:
Fonte3 com 42 volts, um motor com tensão de 5 volts e corrente por fase de 4 Amperes,
(( 5 / 42 )*  8 ) * 2 = 1,9 amperes

Portanto a Fonte3 precisará fornecer 42 volts, com capacidade de corrente de 1,9 amperes  (Para casos onde houver um número maior de motores, a corrente de cada um deles, deverá ser somada).

 Nota: Esta fórmula veio ao meu conhecimento através do Eng. Jorge Lourenço Jr. a quem dedico os merecidos créditos.

   Fórmula para calcular o capacitor da Fonte 3:

C = ( 80000 * I ) / V

Onde:
C = Valor do capacitor em MicroFarads (uF).
I = Corrente máxima que será utilizada.
V = Tensão de saída da fonte.

Exemplo:
 Corrente utilizada = 2A, tensão de saída = 42Volts, o valor do capacitor será,
C = (80.000 * 2) / 42 => 3809 uF, caso não seja um valor comercial, procure um que tenha o valor mais próximo, acima do valor encontrado. Neste exemplo aconselho utilizar um de 4700uF.

A tensão de isolamento do capacitor, deve ser de 30% a 50%, maior que a tensão de trabalho.

Exemplo:
No exemplo acima, com tensão de 42 Volts, utilizar um capacitor de 4700 uF por  54 a 61 volts de isolação. Seguindo o exemplo acima, se não for valor comercial, procure um que tenha o valor mais próximo, acima do valor encontrado. Neste exemplo aconselho utilizar um de 63 Volts.

Obs: Quanto maior for o valor do capacitor em uF, melhor será a fonte. E quanto maior for o valor da tensão, melhor será a isolação.

   Formula para determinar o valor da tensão do transformador, após ser retificada e filtrada:

(Tensão Secundária do Trafo * Raiz quadrada de 2) – Qd = Tensão final, após retificação e filtragem.

Qd = Queda nos diodos.

Nota:
 para retificação em ponte o valor de Qdé = 1,6volts
Para retificação com center tape é = 0,8 volts

Exemplo 1 : Retificação em ponte de um Trafo com secundário de 0 / 12 VAC terá a tensão de:
  (12 * 1,4142) - 1,6 = 15,37 VDC

Exemplo 2 : Retificação com center tape de um Trafo com secundário de 12+12 VAC terá a tensão de:
  (12 * 1,4142) - 0,8 = 16,17 VDC

[admin]

Pergunta feita pelo Brenck.

Citação de: Brenck em 10 de Janeiro de 2008, 13:59
Mac,

Aproveitar e te perguntar aqui... porque ai já vou adiantando a compra disso la na faculdade pq o povo eh lerdo e burocratico demais...

A máquina lá vai usar 3 motores de 13kgf de 4.5v e 2a cada...

Pra funfar sem problemas, quais itens devo comprar, para segurança de não queimar nada e coisas do tipo...

De quanto compro o transformador?

E o capacitor?

Bom ... vamos calcular :

3 Motores de 2 Amp por fase ...
Sendo que cada motor vai ter 2 fases acionadas por vez, então o consumo de cada um sera  => 2 x 2 Amp = 4 Amp por motor ...
Total de drivers a serem alimentados, no seu caso é igual a 3, então ficara uma corrente total de => 3 x 4 Amp = 12 Amp total ...

Seguindo a formula abaixo :

Corrente da Fonte3 = ((Vmotor / Vfonte)* Itotal)* Ms
Onde:
Vmotor = Tensão da bobina do Motor.
Vfonte = Tensão retificada da Fonte3 (Fonte do motor).
Itotal = Corrente total do motor (Corrente do motor por fase * 2 = Itotal ).
Ms = Margem de segurança (Pode ser de 1,5 a 2,5 - aconselho utilizar 2)

De acordo com os valores que voce passou, ficara assim:
Vmotor = 4,5 Volts
Vfonte = 40,8 VDc (Supondo um trafo de 30 VCA - para calcular outros, é só multiplicar a tensão do trafo por raiz quadrada de 2 e subtrair 1,6 =>( 30 x 1,4142) - 1,6 = 40,8 volts DC)
Itotal= 12 Amp
Ms = 2

Aplicando a formula => ( ( 4,5 / 40,8 ) * 12 ) * 2 = 2,64 Amperes => arredondando => 3 Amperes
Portanto o Trafo para fonte3 sera de 30VCA por 3 Amperes ...

Calculando o capacitor:

C = ( 80000 * I ) / V
Onde:
C = Valor do capacitor em MicroFarads (uF).
I = Corrente máxima que será utilizada.
V = Tensão de saída da fonte.

De acordo com os valores que acabamos de calcular:
I= 3Amp
V= 40,8 Vdc
Aplicando a formula => ( 80000 * 3 ) / 40,8 = 5882 uF => arredondando p/ um valor comercial => 6200uF por 63 Volts
Seu capacitor sera de 6300uF  63VDC eletrolitico ...

Conclusão final:
Trafo para fonte3 sera de 30VCA por 3 Amperes e capacitor sera de 6300uF por 63VDC eletrolitico

Citar
Vi no seu manual que vc diz pra usar 3 fontes.
A 1ª pode ser um carregador de celular? Tipo tem uns que tem 5v e uns 800ma. Sei que vc sujere tirar direto do pc mas é que como pra faculdade tbm vou deixar a eletronica em uma caixa eu acho mais facil deixar uma fonte la dentro msm...

Um carregador de celular, mesmo que tenha uma saida de 5 VCC, ela não é regulada, portanto não vai servir ... é extremamente importante que a fonte1 (5VCC) seja regulada ...
Minha sugestão é para que voce compre um eliminador de pilhas de 12VCC por uns 800mA e coloque um 7805 para fazer a "regulação" ... veja um exemplo na figura abaixo ...
OBS: Esta fonte no exemplo é suficiente para os tres drivers ...

Citar

A 2ª existem alguns eliminadores de pilhas e coisas do tipo que fornecem 12v e 1A ou até mais... serve tbm?

Se vc souber de outra forma melhor tbm pode falar vai ver eliminador não serve...

Sim, para a fonte2 serve, mas observe que cada driver vai precisar de 800mA, então seu eliminador de pilhas precisara fornecer no minimo 3 amperes ... ou então utilize um eliminador para cada driver ...

Citar

E a 3ª fonte que te perguntei dos capacitor e do trafo... outra coisa a pouco tempo rolou aquele papo que para calcular a fonte na verdade não era aquilo de corrente do motor x2 ( meio passo ) x o numero de motores... Aquilo é verdade? Eu mesmo pra fonte da minha aqui de casa ja tinha comprado um trafo toroidal de 28v e 28a... pesa 5kgs hehe... fazer o que vou ter que usar ele mesmo aki na minha já comprei msm...

Abraço

Gustavo

Sim Brenck, é verdade e ja fiz seus calculos baseado na formula apresentada pelo Jorge ...

Foto com sugestão para a fonte dos isoladores opticos.

[Mercury]

Olá.

Estou com dúvidas

Bom, tenho um transformador com saida efetiva de 23V e 2A
Quando retifico (em ponte) e filtro com capacitor (10.000uF 100V), consigo 31,2V com o motor de passo desligado (cnc3ax)
Quando os motores são ligados, a tensão cai para 25,6V
Esta queda de tensão é normal?
Vou mandar fazer um trafo. Para projetar a tensão de saída do trafo, esta deve ser com os motores ligados ou desligados? Visto que irei trabalhar perto dos limites da cnc3ax (IRF640 com modificações necessárias a placa)

Se eu mandar fazer um trafo de 33v no secundário, teoricamente terei 45V depois de retificado e filtrado (33*1,41-1,6). Mas pelo o que vi, esta tensão vai cair quando eu ligar os motores, certo?
E pelo o que aconteceu com o meu trafo de 23v, caiu 5,6V.
Então devo projetar meu trafo, considerando esta queda de 5,6V quando ligo os motores?
Ou esta tensão a mais pode ser prejudicial ao IRF640? Qual o valor máximo, porém seguro para preservar a vida útil dos fets para mandar fazer meu trafo?

Falando nisso, o preço que encontre aqui para mandar fazer um trafo 120v p/ 33v, 8A variou entre 72 e 125 reinaldos

[admin]

Olá.

Estou com dúvidas

Bom, tenho um transformador com saida efetiva de 23V e 2A
Quando retifico (em ponte) e filtro com capacitor (10.000uF 100V), consigo 31,2V com o motor de passo desligado (cnc3ax)
Quando os motores são ligados, a tensão cai para 25,6V
Esta queda de tensão é normal?

Não é normal não !

Ou voce esta puxando mais corrente do que o trafo pode fornecer.
Ou seu trafo esta configurado p/ 220v e esta ligado em 110v.
Ou voce esta usando apenas um enrolamento primario de 110volts e deixando o outro aberto.
Ou seu capacitor é uma roubada e não tem 10000uF.

Diz pra nos qual a corrente dos seus  motores ?

Vou mandar fazer um trafo. Para projetar a tensão de saída do trafo, esta deve ser com os motores ligados ou desligados? Visto que irei trabalhar perto dos limites da cnc3ax (IRF640 com modificações necessárias a placa)

Se eu mandar fazer um trafo de 33v no secundário, teoricamente terei 45V depois de retificado e filtrado (33*1,41-1,6). Mas pelo o que vi, esta tensão vai cair quando eu ligar os motores, certo?
E pelo o que aconteceu com o meu trafo de 23v, caiu 5,6V.
Então devo projetar meu trafo, considerando esta queda de 5,6V quando ligo os motores?
Ou esta tensão a mais pode ser prejudicial ao IRF640? Qual o valor máximo, porém seguro para preservar a vida útil dos fets para mandar fazer meu trafo?

Falando nisso, o preço que encontre aqui para mandar fazer um trafo 120v p/ 33v, 8A variou entre 72 e 125 reinaldos

Voce deve pedir o trafo de acordo com a formula ... estando tudo correto a tensão não ira cair mais que 1 volt, se cair ...

Meu trafo com os três motores ligados não cai nadica ...

[admin]

Mercury,

Diz tambem quais diodos ou ponte, voce esta usando p/ retificar ?

[Alebe]

Acho que o trafo ta no limite de corrente.
Mesmo não sabendo da corrente dos motores eu pensaria em pelo menos usar + 50% ou o dobro no trafo.

[Mercury]

O motor é de 3V 3A..
Na cnc3ax, usando aquela planilha do excel, com a saída de 23v do trafo, necessitaria de 0,8A para 1 motor de 3V 3A.
A ponte é com 4 diodos de 6A
Peguei este transformador velho de algum equipamento que estava jogado aqui. O problema deve estar realmente com este trafo então, como vcs disseram. Tem um rabisco de caneta, dizendo que é de 2A, deve ser bem menos.. Porém ele é meio grandinho. Só tem 1 entrada de 110 e 1 saída

Enfim, já to cheio de transformadores aqui e nenhum serve, hehe.
De qualquer maneira, vou mandar fazer um trafo para maior tensão. 33v de saída está bom ou da pra aumentar até quanto com o IRF640 de maneira segura?

Obrigado!

[admin]

Mercury,

O trafo é o maior suspeito, mas verifica o capacitor tambem ... derrepente voce comprou um daqueles batizados que colocam um menor dentro da caixa de 10000uf ...  rsrsrs

Sobre tensão, eu aconselho a usar 45 VCC  maximo ... Mesmo sabendo que os FETs suportam tensões maiores, ha outros detalhes que não constam da CNC3AX para que seu motor não ferva no caso de elevar esta tensão ...

[Mercury]

Obrigado novamente MAC e Alebe.
Vou ligar pro camarada e pedir o trafo.

[Sandroqueiroz10]

Super Importante, e bem explicado!!!
Muito bom, Nota Cem (100) No post.

[GGXLRO]

gostei

[bira_68]

Boa noite a todos

Comprei pelo e-bay (não chegaram ainda) 5 motores para o meu projeto com corrente de 2,8 amper cada (NEMA 23), no manual fala que para estes motores tenho que utilizar uma fonte de 24v.
5 motores X 2,8 = 14
Gostaria de saber se uma fonte de computador  utilizando o +12v e o -12v poderia ser utilizada.
Peguei os dados de placa da fonte
ATX 12V V2.01  MODELO EMP 420
ENTRADA 110-220V         10/6A                     50/60Hz
SAIDA          +3.3V       +5V      +12V1      +12V2        -12V     +5Vsb
AMPERAGEM    22A                25A      16A                16A             O.8A          2.0A
Um abraço
Ubiratan

[Mac_RC]

Bira,

Qual driver vc vai usar ?

[Pravato]

Sei la,mas fonte de PC é chaveada,isso quer dizer...Cancer maligno(pra esse uso),Aconselho uma fonte linear.

Abraços

[bira_68]

Boa noite pessoal

Reinaldo o drive que vou utilizar é um (CNC 4 Axis Stepper Motor Driver Controller Board TB6560) encontrei no e-bay.
Vi também a resposta do Pravato e já fiquei com o pé atrás  pois a fonte é chaveada.
Estou aguardando chegar o material que comprei. Assim que chegar eu posto as fotos no fórum.
um abraço a todos