Ideias para a parte mecânica da medição de baixa velocidade de rotação

alexandre.mbm · 13 de dezembro de 2021

3 horas atrás, MOR disse:

8 horas atrás, alexandre.mbm disse:

O que são as polias e a correia?

https://www.abecom.com.br/polias-e-correias/

Refiro-me às peças que você aproveitou. A foto não as mostra bem. A polia maior parece uma roda de carrinho para feira-livre. Não consigo distinguir o que foi aproveitado para a polia menor e para a correia.

3 horas atrás, MOR disse:

A polia do motor já vem fixa no eixo do mesmo.

É por aqui que estou indagando. O que você explicou da teoria das polias eu já sabia. Vou entender que a polia do motor é original dele.

3 horas atrás, MOR disse:

O acoplamento da polia maior, que partilha o mesmo eixo do prato, ou disco que conterá a argila, é feito por meio de um pino, situado em um espaço no cilindro pequeno acoplado na polia. Este pino também atravessa o eixo em um furo, acoplando mecanicamente a polia e o eixo.

Foi isso que eu perguntei! Gostaria de ver melhor... pois eu já tinha imaginado o pino mas estava aqui a pensar sobre "folgas" e "jôgos", caso tenha sido improvisado. Já se são peças usinadas... aí devem ser bem "justas".

Renato.88 · 13 de dezembro de 2021

1 hora atrás, alexandre.mbm disse:

Refiro-me às peças que você aproveitou. A foto não as mostra bem. A polia maior parece uma roda de carrinho para feira-livre. Não consigo distinguir o que foi aproveitado para a polia menor e para a correia.

A polia maior também foi retirada do tal tanquinho junto com o motor e sua polia, quem já viu uma reconhece fácil.

Mas que diferença isso faz?

.if · 13 de dezembro de 2021

+1...

Adapte um cubo com marcha interna (clique): aumenta o torque e diminui a rotação

Também pode adaptar um caixa de engrenagem redutor para parafusadeira ... procura na sua sucatinha

MOR_AL · 13 de dezembro de 2021

Pessoal.

A minha diretiva foi aproveitar o material já existente em outros ramos da tecnologia. Muita produção (de bicicletas e de tanquinhos) implica em conseguir as peças com facilidade e com custo reduzido.

O motor do tanquinho tem o preço mais em conta e já vem com a polia pequena acoplada ao seu eixo.

A correia e a polia maior também faz parte do tanquinho. Baratas e fáceis de achar.

O eixo que contém a polia maior e o disco para receber a argila foi confeccionado usando peças do cubo de bicicleta, montados em um quadro de madeira compensada de 15mm. Algumas dimensões do quadro são críticas (da ordem de milímetro), em função do comprimento do eixo. Observem a foto na postagem inicial. A porca que fixa a polia grande encontra-se no fim do eixo. Sem sobras.

Tentei diversas vezes fazer com que o disco que recebe a argila girasse com seu eixo idêntico ao eixo (do cubo de bicicleta) que o contém. É quase impossível!!! Tive que aprender técnicas de marcenaria. Tive que ajustar (em perfeitos 90º) o eixo de furação da furadeira de bancada com a base dela. A broca para madeira tem um pequeno pino direcional em sua ponta. Pois este pino não estava perfeitamente coincidindo com o eixo da broca. Isso fez com que os furos não saíssem no exato local desejado. 1mm de erro no furo, implica em erro de uns 5mm na ponta do eixo do disco. Tive que usar o punção para que os furos iniciassem no ponto exato.

Como o eixo do disco fica preso no quadro de madeira em dois pontos, qualquer desalinhamento nesses dois pontos tira a perpendicularidade do eixo com o quadro. Os geradores desse desalinhamento podem ser: furos que fixam o eixo desalinhados no quadro. Bastam 1mm de desvio em uma distância de 400mm. Montagem das duas placas que contém o eixo. Idem quanto a precisão.

O disco que contém o eixo, que não aparece na foto, foi aproveitado de um disco usado em um outro projeto. O acoplamento do eixo com o centro do disco foi uma outra novela com muitos capítulos. Diversas técnicas de acoplamento foram tentadas, cada uma conseguia resolver alguns parâmetros, até que consegui escolher uma opção que eliminei todas as dificuldades. Mas aí apareceu um inconveniente. Barulho do disco girando.

Para garantir que o disco girasse sem precessão, coloquei roletes embaixo dele. O eixo o faz girar, porém ele gira apoiado em roletes. Estes produzem um barulho alto. Consegui reduzir este barulho usando um tecido usado em mesas de sinuca.

É sempre assim. Depois que você consegue uma solução, descobre maneiras de melhorar o dispositivo. Mas como seu protótipo será o definitivo, você não poderá implementar as melhorias descobertas.

Uma opção para conseguir o perfeito giro do disco é optar por usar peças de automóveis. São fortes para manter o alinhamento dos eixos e com isso dispensar os barulhentos roletes.

Mas esta opção esbarra na minha diretiva.

Se as peças forem novas, o custo é elevado. Se forem obtidas em ferro-velho, são difíceis de conseguir com facilidade, sempre terá que fazer algum trabalho nelas, ainda tem o problema de segurança devido a localização do ferro-velho. Isso sem contar com a pandemia, pois nós os idosos temos que nos resguardar mais ainda.

Quase todas as peças que comprei foram via internet, com entrega em casa. As madeiras, eu já tinha aqui.

MOR_AL

.if · 13 de dezembro de 2021

Cadê as fotos pow?

1.jpg>1k.txt...

56 minutos atrás, Sérgio Lembo disse:

Usei um programa online

qual meu fío...

Sérgio Lembo · 13 de dezembro de 2021

Em 10/12/2021 às 06:20, MOR disse:

Usa o CorelDRAW para alterar o tamanho?

Se eu estivesse com o Corel teria feito melhor ainda o desenho. Usei um programa online. Usando o Corel:

1- Faça um retângulo de 280mm x 3mm preto com preenchimento preto e sem linha de contorno.

2 - Troque o mouse de seleção comum para seleção vetorial. Clicando no objeto verás os 4 pontos que compõe o vetor do retângulo. Inverta de posição 2 cantos da borda de 3mm. O retângulo vai ficar torcido aparentando 2 triângulos bico a bico. Volte o mouse para a seleção normal.

3 - Tecle a letra P e C (ou será o E? não recordo agora) - o desenho vai direto ao centro da página. Isso te será útil. Caso alguma coisa saia do lugar basta centralizar tudo de novo. Duplique com o + e faça um giro de 90º. Selecione tudo, volte a duplicar e gira a metade do ângulo... e vamu que vamu. Isso te dará até 128 pontos. Se desejar + vai precisar reduzir a largura do retângulo inicial.

Sérgio Lembo · 13 de dezembro de 2021

Em tempo: Esse tipo de desenho pode provocar efeito Moire. Se caracteriza por distorções na visualização e também na impressão, inclusive do fotolito. O teste é simples: mande imprimir na impressora caseira. Se der certo nela dará certo no fotolito. Caso apareça o efeito transforme a imagem em bitmap. de 600dpi ou mais, selecione preto e branco para não ter um arquivo extremamente gigante. O arquivo fica grande mas a impressão fica boa. Repita a impressão caseira antes de enviar para o fotolito como conferência.

MOR_AL · 13 de dezembro de 2021

Estou considerando o desenho do @Sérgio Lembo .

Cheguei às seguintes especificações:

PIC12F675 8 pinos:

O TIMER1 é usado para estabelecer o período Ton (305,41ms), durante o qual a contagem fornecida pelo encoder é feita.

O TIMER0 será usado para iniciar a condução do triac no ângulo correto.

A contagem dos pulsos do encoder será feita por interrupção em uma das entradas do PIC. Seu valor será colocado em uma variável com 8 bits.

A alteração da velocidade angular desejada do disco será feita pelas teclas do pedal "+" e "-".

Pretendo colocar um avanço/redução "dinâmico" da velocidade desejada. Já usei isso, mas ainda tenho que achar onde usei.

A velocidade desejada será constantemente comparada com a velocidade do encoder. O ângulo do disparo de triac será atualizado de Ton em Ton (aprox. 3 x por segundo).

Lê-se Prescaler Div. 8

A figura seguinte mostra o que tem que ocorrer .

V120 é o trem de pulsos (negativos) proveniente da retificação completa dos 60Hz.

Calculei os ângulos em que a energia entregue pelo triac valem 99% do total e 1% do total. Converti em milisegundos e deram 0,97ms e 7,36ms. Isso é necessário para que eu possa reduzir o erro da posição de zero grau, quando a tensão da rede estiver baixa e o ruído afete o ponto de zero grau.

Até o presente momento, o programa ficará em loop, monitorando as teclas "+" e "-" do pedal. Tudo o mais é atribuído às interrupções.

rmlazzari58 · 13 de dezembro de 2021

Não é o caso presente mas só para anotar como alternativa, achei boa a ideia de

9 horas atrás, .if disse:

um cubo com marcha interna (clique):

Lembro de moço desejar ter um câmbio desses, Shimano, para bicicleta, mas era bem caro e raro, só importado do Japão. Segundo esse vídeo aqui para cada volta na coroa, a engrenagem do pedal, a roda da bicicleta anda:

1a. marcha: 3,16m

2a. marcha: 4,36m

3a. marcha: 5,52m

Aí a variação da rotação do suporte para a cerâmica seria feita através de um cabo...

E deixo uma pergunta aos conhecedores: máquina de lavar também não tem um câmbio? É que eu tava lembrando de que o "centrifugar" é bem rápido... Se tiver mesmo, será que não dá gambiarra?

MOR_AL · 13 de dezembro de 2021

14 minutos atrás, rmlazzari58 disse:

E deixo uma pergunta aos conhecedores: máquina de lavar também não tem um câmbio? É que eu tava lembrando de que o "centrifugar" é bem rápido... Se tiver mesmo, será que não dá gambiarra?

A necessidade é de reduzir a rotação do eixo do motor e não de aumentá-la. Com o sistema de polias e correia do tanquinho, a velocidade angular obtida é de 4,6 rotações por segundo. Isso já seria muito. Para baixá-la teria que colocar um segundo grupo de roldanas e correia, mas a velocidade seria fixa. Para poder alterar/reduzir a velocidade, teria que incluir um dimer. Mas já que teria um dimer, então nem precisaria deste segundo grupo de polia e correia. Com o dimer sozinho, em baixas rotações, o torque cairia muito e a rotação seria muito afetada pelo esforço aplicado na argila. Daí a necessidade de se monitorar a rotação, para poder manter a rotação constante, uma vez estabelecida.

Como é um desenvolvimento, já tive que alterar os diversos parâmetros mostrados na figura anterior, mas a base do programa (ainda) continua igual. Monitorar as chaves do pedal em loop e interromper via pulsos do encoder, do TIMER1 e do TIMER0.

MOR_AL

.if · 13 de dezembro de 2021

5 horas atrás, MOR disse:

o presente momento, o programa ficará em loop, monitorando as teclas "+" e "-" do pedal

Enquanto isso em algum momento no nosso passado semi distante, uma mini conexão...

Amanhã talvez (talvez) eu atualize este post com simulação e anexos

alexandre.mbm · 14 de dezembro de 2021

23 horas atrás, Renato.88 disse:

Mas que diferença isso faz?

Eu só estou "oportunisticamente" pegando o know how. O tópico lida com a mecânica da criação e eu não estou me afastando tanto do centro.

@.if , fez-me lembrar que no modelismo dos mini-trucks existem caixas de transmissão planetária com três marchas. Mas, realmente, os sistemas para bicicletas estão melhor dimensionados ao caso presente.

@MOR, na mensagem #29 você tratou exatamente do que me interessou. Mas sem imagens o troço ficou ainda mais difícil...

Com tudo isso, fiquei a imaginar que lhe faltou ter projetado suportes (peças) para delegar "precisões" a um torneiro mecânico. Sua marcenaria se resumiria a algo como a "carroceria de um carro". Ficaria robusto, modular, justo, silencioso.

Madeira, principalmente as processadas, não é uma material tão universal. Às vezes, o toque especial somente os metais poderão dar.

alexandre.mbm · 14 de dezembro de 2021

@MOR, aliás, suspeito que fazer soldaduras ortogonais, para os profissionais delegados (por você) da área, será algo trivial, do dia-a-dia, mediante uso de gabaritos. O serviço de tornelaria propriamente dito se restringe, acredito, ao "torno" (desbaste em circunferências); mas eu acho que esse pessoal acaba buscando se completar nas habilidades correlatas.

Tornelaria não se limita a metais; eu sei disso. Pode usar nylon, madeira. Mas a possibilidade de soldaduras...

A mensagem que eu quero deixar: madeira tem limites! Buscas e tentativas demais também são custos para os nossos projetos. O negócio é aproveitar o conhecimento já acumulado pela humanidade. Por exemplo, aventurar-se em fazer caixa de engrenagens esculpindo madeira de lei, só por não querer delegar (pagar outrem), provavelmente seria contraproducente.

@Renato.88, é com este olhar de "tomar conhecimento das coisas" que eu estou entrando.

23 horas atrás, MOR disse:

Consegui reduzir este barulho usando um tecido usado em mesas de sinuca.

Atrito?! Ou apenas acomodação de superfícies relativamente paradas?

.if · 14 de dezembro de 2021

Minha intuição me diz que nem o autor nem o leitor deve clicar no link do passado acima assim sendo resolvi republicar com um adicional bobinho

https://imgur.com/ZVNKQt0

o vídeo não aparece mais direto no post como antigamente

A ideia como sempre é "menos é mais".

Em 22/04/2015 às 09:02, .if disse:

O que fiz com o pic10F era por sw... achei!!

//programa dimmer com pic10f200//16/04/08//V0.0 - simulação no MPLAB OK//V0.1 - simulação no Proteus
#include <pic.h>
#define sobe GP0
#define desce GP1
#define triac GP2
#define zeroc GP3
#define ligado 1
#define desligado 0
__CONFIG(PROTECT & WDTDIS & MCLRDIS);
void delay(unsigned char dl)
{
  while(dl--); //alguns uSegs
}
//******************************************************
void main (void){
unsigned char a=120; //valor de teste ~ metade da potência
OPTION=0b00000100; ///pullup, prescaler timer0=1:32
TRIS=0b1011; //só GP2=saída=dispara triac
GPIO=0xff;
for (;;)
    {
    while(!zeroc); //aguarda passagem por zero
    TMR0=a-20; //de neg. p pos. alguns triacs disparam antes (ou depois!)
    while(TMR0);//aguarda por alguns mSeg
    triac=ligado; //pulso no gate
    delay(30);triac=desligado; //pulso rápido
    while(zeroc); //aguarda passagem por zero
    TMR0=a;while(TMR0); //aguarda por alguns mSeg
    triac=ligado;//2º pulso
    delay(30);
    triac=desligado;
    if (!sobe) a++; //ângulo de disparo
    if (!desce) a--;
    if (a<25) a=25; //limite mínimo
    if (a>240) a=240; //máximo
    }
}

O zip já estava no meu backup... a senha era fácil

era pra continuar sendo.. mas o corretor do forum corrigiu

dimmer10F.zip

MOR_AL · 14 de dezembro de 2021

11 horas atrás, alexandre.mbm disse:

Com tudo isso, fiquei a imaginar que lhe faltou ter projetado suportes (peças) para delegar "precisões" a um torneiro mecânico. Sua marcenaria se resumiria a algo como a "carroceria de um carro". Ficaria robusto, modular, justo, silencioso.

Já havia contatado serviço de torneiro, mas o custo tornou o serviço inviável.

Seguem duas fotos, que mostram o quadro e o eixo. Observe o rolamento (do tipo formado por partes) acoplado ao eixo.

Foto do eixo.

11 horas atrás, alexandre.mbm disse:

Madeira, principalmente as processadas, não é uma material tão universal. Às vezes, o toque especial somente os metais poderão dar.

Equívoco. São mais estáveis, que as comuns, sem serem processadas.

1 hora atrás, alexandre.mbm disse:

Tornelaria não se limita a metais; eu sei disso. Pode usar nylon, madeira. Mas a possibilidade de soldaduras...

Desculpe, mas você não entendeu minhas diretivas. Custo mínimo e materiais existentes em abundância.

@.if

O programa poderia me ser útil, mas ao incluir a leitura dos pulsos do encoder, a coisa complica. Não DEVO usar delay.

Quando tiver um fluxograma geral, eu mostro aqui.

MOR_AL

alexandre.mbm · 14 de dezembro de 2021

41 minutos atrás, MOR disse:

Custo mínimo e materiais existentes em abundância.

Que tal retirar a caixa de cubo da traseira de um quadro velho inutilizado? Um ferreiro habilidoso soldaria em chapas com ortogonalidade. Pode inclusive soldar as chapas tampando as caixas de cubo para depois reabri-las com serra-copo e desbaste das rebarbas na borda interior. Essa estratégia inclusive aproveitaria a pressuposta ortogonalidade original nos limites lateriais do cilindro da caixa de cubo. Seria moleza o ferreiro soldar isso correto!

Manutenção com habilidades e ferramentas de mecânica para bicicletas simples!

Essa sua peça ficaria entre as duas madeiras maiores (cf. primeira foto da mensagem #40). Haveria furação nas chapas para fixação aparafusada nas respectivas bases de madeira. Ficaria robusto, modular, justo, silencioso, simples e barato! — "pra prestar fácil".

Você está gastando muito mais em P&D e suas próprias horas-homem, além de locomoções e peças de eletrônica.

MOR_AL · 14 de dezembro de 2021

1 hora atrás, alexandre.mbm disse:

Que tal retirar a caixa de cubo da traseira de um quadro velho inutilizado?

Já tentei uma opção parecida. Vide foto.

O problema é que o comprimento do eixo é pequeno. Com um eixo maior, que existe, aparece uma impossibilidade. Não é possível trocar de eixo nesse cubo.

Observe os dois discos com furos na periferia, que fazem parte do cubo. é o que você supôs que o torneiro fizesse.

Aqui perto de casa tem uma loja de bicicletas e peças. Poderia ver se existe este cubo para o eixo maior (foto na postagem anterior). Assim daria para inserir a polia maior.

Cheguei a soldar uma pequena chapa nas porcas que pertencem a este eixo (vide figura). Um ínfimo desalinhamento é multiplicado na periferia do disco que contém a argila. O disco fica girando com trepidação (precessão), que acarreta em desníveis verticais no disco. Também produz desníveis horizontais.

No momento estou satisfeito com a minha solução mecânica. Note que apenas uma ponta do eixo deve transpassar a caixa do aparelho. A que contém o disco (da argila). A outra ponta TEM que ficar no interior da caixa. Isso implica em ser necessário um quadro para conter o cubo. É isso que o meu quadro faz. Além disso, se o disco ficar fixo apenas no eixo. uma força na argila fará com que o disco oscile, produzindo a precessão. O eixo não é firme o suficiente para dispensar o apoio do disco na superfície da caixa. Apesar deste apoio com roletes ser necessário, ele introduz um barulho que ressona auxiliado pela caixa. Daí a inclusão do feltro na superfície da caixa. Os roletes rodam sobre o feltro, reduzindo substancialmente o barulho.

MOR_AL

MOR_AL · 14 de dezembro de 2021

5 horas atrás, MOR disse:

Cheguei a soldar uma pequena chapa nas porcas que pertencem a este eixo (vide figura). Um ínfimo desalinhamento é multiplicado na periferia do disco que contém a argila.

O desalinhamento ocorre devido ao esfriamento da solda, que repuxa o ferro e desalinha da perpendicular.

Quanto ao fluxograma.

Concluí que o firmware vai ficar monitorando as duas transições que ocorrem na mudança do zero da onda retificada em onda completa. Uma desce em -21º e outra sobe em +21º. Neste período com cerca de 1,8ms, desligo o gate do triac (na transição negativa), depois programo o TIMER0 para interrupção, com o tempo da fase. Na interrupção do TIMER0, já no fim do tempo do triac desligado, o TIMER0 está programado para ligar o pulso para ligar o triac. A interrupção seguinte do TIMER0 desliga o pulso do triac.

Segue o fluxograma para o tratamento da interrupção dos pulsos da rede de 120V (V120) em linguagem mnemônica.

Transição diferencia as transições do sinal da rede.

Fase é a saída para o gate do triac.

Tecla+ é o estado da tecla + do pedal.

Tecla- é o estado da tecla - do pedal.

Menos e Mais são registros que contém quanto tempo as teclas +, ou - são mantidas pressionadas. Tem uma eliminação de bouncing. Caso ocorra uma mudança de estado durante o pressionar de uma chave do pedal, antes do número alcançar o seu limite (LimMenos ou LimMais), a contagem é zerada.

Ndes é o número que corresponde ao ângulo de disparo desejado.

LimMenos e LimMais são as memórias que contém o tempo limite que a tecla fica pressionada.

NdesMi e NdesMa são os valores que representam os ângulos limites do período, que o triac pode SER acionado.

MOR_AL

alexandre.mbm · 14 de dezembro de 2021

8 horas atrás, MOR disse:

Observe os dois discos com furos na periferia, que fazem parte do cubo. é o que você supôs que o torneiro fizesse.

Eu não... você.

8 horas atrás, MOR disse:

No momento estou satisfeito com a minha solução mecânica.

Está aqui o meu "ferreiro raiz" (não mais torneiro):

Suportes de TV para parede.

Menos de R$ 20.

Talvez as dimensões comerciais sejam imprestáveis, mas a ideia é essa. Ajustes de angulação poderiam ser alcançados mediante rosqueamento de altura em quatro jogos (cantos) de porcas para cada suporte — novas furações, a realizar. Apesar de que uma marcenaria de cortes (esquadros) "perfeitos", como talvez você já tenha obtido, poderia eliminar essa necessidade de ajuste fino. Até porque... numa bicicleta, um certo ajuste de alinhamento da roda é obtido com um mero "jeito" no aperto simples das porcas do eixo.

Ruelas fariam sentamentos na madeira e também no eixo.

Ruelas de pressão evitariam folgas.

8 horas atrás, MOR disse:

É isso que o meu quadro faz.

Quadros de bicicleta podem ter gancheiras. Elas propositalmente não são os encaixes mais justos do mundo.

8 horas atrás, MOR disse:

O eixo não é firme o suficiente para dispensar o apoio do disco na superfície da caixa.

Atrito! Bicicletas não os tem. Não assim. Apenas nas esferas. Idealmente, originalmente, virgens, pelo menos. Tá de brincadeira...

Sérgio Lembo · 15 de dezembro de 2021

@MOR Se desejamos controlar algo precisamos conhecer as referências, que no seu caso será encoder versus referência e também a máquina a ser controlada. As considerações a seguir vem da minha experiência em máquinas DC controladas por ponte de tiristor, controle ainda analógico. A comparação entre o tacômetro (agora encoder) e a referência era feita por um integrador e a saída comparada com a cosenóide da rede por outro comparador para acionamento de disparo. Estou omitindo os módulos de tensão e corrente. Como estamos fazendo um disparo a cada semiciclo então a cosenóide vai de zeroº a 180º e depois reinicia, tal qual um dente de serra. Se cada semiciclo possui 8,3ms tens tempo de sobra para tomar a decisão. O cálculo do meu projeto tem várias continhas de float mais envio de mensagens ao serial monitor e nessa parte de manipulação de dados gastei 1,5ms. Comparar máquinas AC e DC é complicado, não sei se isso serve. O uso da cosenóide lineariza a saída de potência do segundo módulo pois uma variação de 5º tem pouca influência nas bordas do semiciclo mas grande variação de potência quando ocorre na parte mais central. Não tenho experiência em modelagem de integrador sobre sofware, sobre isso você nos ensina. Só para recordar, o desenho da cosenóide lembra uma cobra preparada para o bote, baixo dv/dt nas pontas e elevado ao centro.

MOR_AL · 15 de dezembro de 2021

Olá @Sérgio Lembo.

Agora já está bem definido na minha mente o funcionamento do controle de velocidade angular do aparelho.

Eu entendi parcialmente o que você postou e entendo que tem alguns pontos difíceis de fazer. Como o integrador. Para se obter uma defasagem de 180º o integrador tem que ser muito bem elaborado, porém reduz substancialmente a influência do ruído na rede.

Agora que estou usando um uC, parece que o tratamento fica mais simples.

Vamos partir da premissa (verdadeira), que junto a passagem do zero da tensão da rede, a influência do ruído na rede é muito relevante. Isso pode mascarar o exato ponto em que a tensão passa pelo zero grau.

Em função disso, decidi obter um pulso com um determinado período da rede. Esse pulso inicia aos 159º e termina aos 21º (180º +/- 21º). Estes valores de ângulo permitem fazer a comparação da rede a uma tensão de 64,4 volts e não em zero volt. Assim, a influência do ruído se reduz muito.

Essa tensão , ou esses ângulos, não foram escolhidos ao acaso. A percentagem de energia entregue à carga pelo triac fica limitada entre 1% (aos 159º) e 99% (aos 21º). Com isso eu disponho de 1,8ms livres (entre 159º e 21º) para fazer o tratamento dos pulsos provenientes do encoder. No tempo restante, entre 21º e 159º, eu fico medindo os pulsos fornecidos pelo encoder.

Para obter uma relação quase direta entre os pulsos recebidos pelo encoder e o ângulo de disparo do triac, o período de leitura do encoder ficou calculado em 0,4s. Este período "casa" perfeitamente com o número de marcas pretas existentes no encoder (128), com a velocidade angular máxima (4,6r/s), a relação período dos 120Hz menos o período entre 159º e 21º e o ângulo de disparo do triac. Na velocidade angular máxima, a contagem dos pulsos provenientes do encoder Np (número de pulsos) dão 180. Uma simples subtração (180 - Np) fornece o ângulo de disparo do triac.

Funcionamento.

Aos 159º, o pulso existente no gate do triac é zerado. Isso garante que na passagem da tensão da rede pelo zero, o triac não seja disparado ao acaso.

Entre 159º e 21º (cerca de 1800us), eu verifico se alguma tecla + (aumente a velocidade de rotação), ou a tecla - (reduza a velocidade de rotação) é pressionada. Para cancelar o bouncing, eu espero que apenas uma das teclas alcance um determinado número de leituras consecutivas. Caso isso ocorra, o valor da velocidade desejada (Ndes) é alterada. Há tempo hábil para fazer esse tratamento.

O TIMER1 é responsável pelo tempo de leitura do encoder (Ton) vai gerar interrupção a cada 0,4s. Durante este período a contagem dos pulsos do encoder está sendo feita na variável Np (número de pulsos contados do encoder). Esse valor é comparado com o número de pulsos desejados (Ndes). A diferença entre eles é corrigida e a variável "Fase" (de disparo do triac) é alterada. Isso tudo dentro do período Ton (entre 159º e 21º).

Aos 21º, o valor de Fase, que recebeu um tratamento (entre 159º e 21º) é programado no TIMER0. Quando o TIMER0 gera a interrupção, é enviado o pulso para o triac (início do período do pulso de disparo). Além disso, o TIMER0 é programado para gerar uma interrupção ao que se deseja ser o fim do período do pulso. Independente do instante que este pulso é gerado, a tensão no gate do triac é zerada aos 159º (como mostrado antes).

O resto são apenas detalhes, como algumas bandeiras de identificação do instante em que se encontra cada procedimento, etc.

MOR_AL

Sérgio Lembo · 15 de dezembro de 2021

@MOR O desenho que te enviei é de precisão, digitei os ângulos, não fiz nada no arrasto manual. Se tiver um Corel aí contigo talvez seja melhor, foi a primeira vez que utilizei aquele programa, o Corel tem minha confiança. Fazer uma avaliação a cada 0,4s me parece temerário, um convite à instabilidade. Na minha ideia ter o período entre pulsos é mais interessante. Na sua rotação máxima você pode ter a mesma informação a cada 1,7ms ou a cada 17ms a 10% de velocidade com uma granularidade de 27k pois:

1/(4,6rps * 128pulsos/rotação) * 16000000 clock = 27174 no capture do timer. Para evitar estouro do timer na baixa talvez seja o caso de dividir o o clock por 16 e ainda assim ainda terá excelente granularidade da velocidade. Na sugestão de preescaler = 16 a velocidade mínima é 1:38 da máxima e na aplicação velocidade tão baixa não tem utilidade, isto é, terá um controle em toda a faixa de trabalho.

Se bem entendi sua resposta está tratando a energia AC como se fosse onda quadrada e aplicando o mesmo controle de PWM que se faz em motor DC com fonte estabilizada. No integrador terá uma constante de tempo de estabilidade quando estiver próximo dos 90º e outra quando estiver mais próximo das bordas. Insisto na aplicação da cosenóide, é um requinte que cabe na capacidade do mc. No ciclo de trabalho, creio que fazer 1 avaliação a cada semiciclo para aplicação no seguinte seja o melhor caminho. Como seu timer estará com o start sincronizado com a rede, no mesmo timer use o capture para a medição do período e 1 compare para o disparo do gate do triac. O chato de se trabalhar com período é ele ser inverso, isto é, quanto maior a velocidade mais curto é o número e isso embaralha o raciocínio.

Só para lembrar:

Se estiver usando o Arduíno, o timer 1 tem 1 capture e 2 compare, dá para usar o segundo compare para zerar o pulso do gate.

Caso utilize o ARM M0 da ST o timer1 tem 4 entradas de capture/compare e um preescaler mais versátil além dos registros de 32 bits que facilita o trabalho com grandes números e é baratinho.

Sobre o PIC não tenho experiência.

MOR_AL · 15 de dezembro de 2021

3 horas atrás, Sérgio Lembo disse:

Na minha ideia ter o período entre pulsos é mais interessante.

Você diz, período entre dois pulsos adjacentes do encoder?

Com isso é possível reduzir o tempo de obtenção da velocidade angular, mas a precisão deste tempo fica difícil. Qualquer diferença na imagem do encoder, ou na precisão da transição da tensão do circuito que fornece a onda quadrada, reduz a precisão da medida

3 horas atrás, Sérgio Lembo disse:

* 16000000 clock

O uC é o PIC Fck = 1MHz (FXtal = 4MHz).

3 horas atrás, Sérgio Lembo disse:

Se bem entendi sua resposta está tratando a energia AC como se fosse onda quadrada

Não!

Calculei a energia/potência entregue à carga em função do ângulo de disparo de um semiciclo.

E = 1/Pi * [integral do semiciclo da senoide (em função do ângulo) ao quadrado divididos por resistência normalizada de 1 Ohm]

3 horas atrás, Sérgio Lembo disse:

No integrador terá uma constante de tempo de estabilidade quando estiver próximo dos 90º e outra quando estiver mais próximo das bordas. Insisto na aplicação da cosenóide, é um requinte que cabe na capacidade do mc.

Não peguei. Explique com mais detalhes.

3 horas atrás, Sérgio Lembo disse:

Como seu timer estará com o start sincronizado com a rede, no mesmo timer use o capture para a medição do período e 1 compare para o disparo do gate do triac.

Eu tenho que medir o valor médio do período entre pulsos (pulsos do clock / tempo) e comparar com o valor da velocidade desejada. A diferença tenho que somar, algebricamente, com o valor do ângulo de disparo.

Bom! A opção de medir o intervalo de tempo entre as marcações do disco do encoder, certamente acelerará a medição da velocidade angular. Como só será possível efetuar a correção no semiciclo seguinte, então poderei medir durante um meio ciclo, ou entre os ângulos de 21º e 159º.

Já que a velocidade angular máxima (Wma) vale 4,6r/s. (Wma = 4,6r/s)

E o número de pulsos no encoder são 128, então considero um tempo de medição (Ton) de... 1 / Wma = 1/4,6r/s = 0,2174 s/r, que é o tempo de uma rotação do encoder.

Então teremos 128 pulsos durante Ton para Wma.

Para a rotação mínima Wmi tem-se

Wmi = Wma / 10 = 0,46r/s.

E o número de pulsos do encoder será de 12,8.

O tempo de medição cai para 0,2174s, aprox. 5 medições por segundo.

Que tal? Acho que este tempo para correção da fase seja pequeno o suficiente para poder ser "imperceptível".

O que você acha?

MOR_AL

Sérgio Lembo · 15 de dezembro de 2021

@MOR Já tem algumas décadas a última vez que regulei um motor. Me lembro que os grandes tinham regulação muito rápida devido ao conjugado e os pequenos, seu caso, regulação lenta. Ainda assim um mosquito me zoa na orelha dizendo que quase meio segundo é um convite à instabilidade. Ideias de controle em tempo real me deixam mais confortável e no nosso caso a medida de tempo é um semi ciclo. Refiz as contas e para o cálculo por período encoder com 256 pulsos é pouco. Numa rotação de 10% o tempo de aquisição será igual a duração do semiciclo. Acabo de desenhar um encoder com 2k pontos. Estou enviando vetorial em PDF. Na visualização de tela já apresenta o efeito Moire mas o que queremos é isso impresso num fotolito. Faça o teste na sua impressora doméstica e veja como fica a qualidade na periferia, é a parte que nos interessa. Mande reduzir para caber, a página tem 300mm x 300mm. Caso não funcione te passo em bitmap por email, em bitmap o arquivo fica com 5Mb.

Sem título-3.pdf

Sérgio Lembo · 15 de dezembro de 2021

Tentei substituir o anexo da postagem anterior sem sucesso. Nesse fiz a gentileza de adicionar uma marca de centro no encoder.

Sem título-3.pdf

A parte que mais me assusta numa instabilidade desse projeto é o motor ficar temporariamente desligado. Teremos então inrush repetitivos em curto tempo. Um desastre. E por falar em inrush, já que terás um mc, faz um soft starter no primeiro meio segundo e só depois entra no loop de estabilidade.