ABANO

Trançado com palha de coqueiro.

Faltou o talo que confere rigidez à empunhadura do abano.

Gaiola de Esquilo em Motores de Indução

 ChatGPT 3.5

Engenharia e Funcionamento de uma Gaiola de Esquilo em Motores de Indução: Considerações Específicas

A engenharia por trás de uma gaiola de esquilo em motores de indução é uma peça fundamental no mundo da eletromecânica. Essa estrutura, também conhecida como rotor, desempenha um papel crucial no funcionamento eficiente dos motores de indução, amplamente utilizados em diversas aplicações industriais e comerciais.

Conceito Básico: A gaiola de esquilo refere-se à estrutura condutora em forma de cilindro, geralmente feita de barras de alumínio ou cobre, que é curto-circuitada no final por anéis condutores. Essa configuração cria uma trilha fechada para a corrente elétrica induzida durante o funcionamento do motor.

Funcionamento: O motor de indução opera com base nos princípios de indução eletromagnética de Faraday. Quando uma corrente alternada é aplicada ao estator (parte fixa do motor), um campo magnético rotativo é gerado. Esse campo magnético induz correntes elétricas na gaiola de esquilo do rotor, gerando um segundo campo magnético que interage com o campo do estator.

Transferência de Energia: A interação entre os campos magnéticos cria um torque no rotor, impulsionando-o a girar. Esse movimento rotativo é transferido para o eixo do motor, permitindo a realização de trabalho mecânico. É importante destacar que a eficiência desse processo depende da qualidade da gaiola de esquilo, pois sua resistência elétrica e geometria afetam diretamente o desempenho do motor.

Materiais e Projeto: Os materiais utilizados na construção da gaiola de esquilo são escolhidos com base em propriedades condutoras e resistência mecânica. Ligas de alumínio e cobre são comumente empregadas devido à sua eficiência elétrica e durabilidade. O design da gaiola também é crítico para garantir uma distribuição uniforme do campo magnético e minimizar perdas por correntes parasitas.

Eficiência e Controle: A eficiência do motor de indução está intrinsecamente ligada à qualidade da gaiola de esquilo. Um projeto cuidadoso e materiais de alta qualidade reduzem as perdas por aquecimento e aumentam a eficiência global do motor. Além disso, avanços na tecnologia de controle, como inversores de frequência, permitem uma operação mais eficiente e ajustes precisos no desempenho do motor.

Impacto da Substituição por Cobre: Substituir o alumínio por cobre na gaiola de esquilo pode aumentar a eficiência do motor devido à maior condutividade elétrica do cobre. Estima-se que essa substituição possa resultar em uma eficiência aproximadamente 5% maior.

Impacto da Inclusão de Barras Inclinadas:

A presença de trilhas de alumínio em ângulos diagonais em relação ao eixo de rotação em gaiolas de esquilo de motores de indução é uma estratégia de projeto que visa melhorar o desempenho do motor em termos de torque, eficiência e redução de ruído. Essa configuração específica é conhecida como "gaiola de esquilo inclinada" ou "gaiola de esquilo em barras inclinadas". Aqui estão algumas razões pelas quais esse design pode ser adotado:

1. Redução de Ruído e Vibração:

   • A disposição diagonal das barras na gaiola de esquilo pode reduzir a produção de ruído e vibração durante a operação do motor. Isso é particularmente importante em aplicações sensíveis ao ruído, como equipamentos domésticos e sistemas de ventilação.

2. Melhoria na Distribuição do Campo Magnético:

   • A orientação diagonal das barras pode melhorar a distribuição do campo magnético ao redor do rotor. Isso ajuda a reduzir as perdas por correntes parasitas e melhora a eficiência do motor.

3. Equilíbrio de Forças Eletromagnéticas:

   • O design diagonal pode ajudar a equilibrar as forças eletromagnéticas no rotor, reduzindo a tendência do rotor de se deslocar axialmente. Isso contribui para um funcionamento mais estável do motor.

4. Minimização de Efeitos de Sincronismo:

   • O arranjo diagonal das barras pode minimizar efeitos de sincronismo indesejados, que podem ocorrer em motores de indução. Esses efeitos podem afetar o desempenho e a eficiência do motor.

5. Melhoria na Resposta a Cargas Variáveis:

   • A gaiola de esquilo inclinada pode melhorar a resposta do motor a cargas variáveis, proporcionando um desempenho mais estável em diferentes condições de operação.
     

É importante observar que a adoção de uma gaiola de esquilo com trilhas inclinadas adiciona complexidade ao design e à fabricação do motor. A escolha por essa configuração dependerá das características específicas da aplicação, das metas de desempenho do motor e das considerações econômicas.

Como parte do projeto, simulações computacionais e testes práticos são frequentemente realizados para otimizar a geometria da gaiola de esquilo e garantir que os benefícios esperados sejam alcançados. O uso de trilhas de alumínio em ângulos diagonais é uma abordagem que exemplifica a busca contínua por melhorias no desempenho dos motores de indução.

 

A inclusão de uma gaiola de esquilo inclinada em um motor monofásico pode influenciar positivamente a partida do motor, mas é importante destacar que a partida de motores monofásicos, em geral, pode ser desafiadora devido à natureza assimétrica da alimentação de corrente alternada (CA). Vamos explorar como a gaiola de esquilo inclinada pode afetar a partida:

1. Torque de Partida Aprimorado:

   • A disposição inclinada das barras na gaiola de esquilo pode contribuir para um torque de partida mais uniforme. Isso pode ajudar a superar os desafios associados à assimetria da alimentação monofásica, proporcionando um torque mais consistente durante o arranque.

2. Redução de Surtos de Corrente:

   • A gaiola de esquilo inclinada pode minimizar surtos de corrente e picos de corrente durante a partida. Isso é benéfico para evitar estresses excessivos no sistema elétrico e pode contribuir para um arranque mais suave.

3. Estabilidade Mecânica:

   • O arranjo diagonal das barras pode contribuir para uma distribuição mais uniforme do campo magnético durante a partida, ajudando a estabilizar o rotor e reduzir vibrações indesejadas.

4. Menor Dependência de Componentes Externos:

   • Em alguns casos, a gaiola de esquilo inclinada pode permitir uma partida mais eficiente sem a necessidade de dispositivos auxiliares, como capacitores de partida. Isso pode simplificar o projeto do motor.

5. Melhoria na Resposta a Cargas Iniciais:

   • O design inclinado pode proporcionar uma melhor resposta a cargas iniciais, facilitando a superação do atrito estático e outros obstáculos à partida.

Entretanto, é crucial notar que a partida eficiente de motores monofásicos geralmente envolve estratégias específicas, como o uso de enrolamentos auxiliares, capacitores de partida e outros dispositivos de controle. A gaiola de esquilo inclinada pode ser uma parte desse conjunto de estratégias, mas a abordagem geral para facilitar a partida dependerá da aplicação específica e dos requisitos de desempenho.

A gaiola de esquilo inclinada pode ser um componente valioso para melhorar a partida de um motor monofásico, proporcionando benefícios como torque mais uniforme e estabilidade mecânica. No entanto, o projeto completo do motor, incluindo outros elementos de controle, também desempenha um papel significativo na facilitação da partida eficiente.

Em resumo, a inclusão de barras de esquilo inclinadas pode melhorar a eficiência do motor, proporcionando uma distribuição mais uniforme do campo magnético e reduzindo perdas. Estima-se que essa melhoria possa resultar em uma eficiência adicional de cerca de 2%.

Impacto do Uso de Ferro Maciço no Rotor:

A substituição do núcleo laminado por ferro maciço no rotor de um motor de indução pode ter um impacto significativo na eficiência do motor. Vamos explorar os principais pontos que influenciam essa mudança:

1. Perdas no Núcleo:

   • O núcleo laminado é projetado para reduzir as perdas por correntes parasitas, que são perdas de energia devido à indução de correntes elétricas no núcleo do rotor. O uso de ferro maciço aumentaria consideravelmente essas perdas, já que o ferro maciço não oferece a mesma redução eficaz de correntes parasitas.

2. Perdas por Histerese:

   • O ferro maciço também aumentaria as perdas por histerese, que são perdas de energia devido ao ciclo de magnetização e desmagnetização do material magnético. O ferro maciço tem uma área de histerese maior em comparação com o núcleo laminado, o que resultaria em perdas adicionais de energia.

3. Eficiência do Motor:

   • O aumento das perdas por correntes parasitas e histerese resultaria em uma redução na eficiência global do motor. A eficiência do motor é a relação entre a potência de saída e a potência de entrada. Com o aumento das perdas no rotor, a potência de entrada aumenta, mas a potência de saída permanece a mesma, resultando em uma eficiência reduzida.

4. Aquecimento:

   • Além das perdas de energia, o aumento das perdas no rotor também resultaria em um maior aquecimento do motor. Isso pode afetar a vida útil do motor e exigir sistemas de refrigeração mais robustos.

Estima-se que a substituição do núcleo laminado por ferro maciço no rotor possa resultar em uma perda percentual de eficiência de cerca de 300%, ou seja, uma redução da eficiência em 3 vezes.

Projeto Detalhado da Gaiola de Esquilo para um Motor Monofásico de 2 Polos de 1/4 CV em 220V:

1. Potência do Motor:

   • Motor Monofásico de 2 Polos
   • Potência: 1/4 CV (ou aproximadamente 186 Watts)

2. Tensão de Operação:

   • Tensão Nominal: 220V

3. Especificações Elétricas:

   • Frequência: 60 Hz
   • Corrente Nominal: Utilizando a fórmula P = VI, onde P é a potência em watts e V é a tensão em volts:
     • Corrente Nominal = 186W / 220V = 0,845 Amperes (aproximadamente)

4. Geometria da Gaiola:

   • Diâmetro Externo da Gaiola: 80 mm
   • Comprimento da Gaiola: 120 mm

5. Trilhas de Alumínio:

   • Quantidade de Barras Condutoras: 24 barras igualmente espaçadas
   • Largura das Barras Condutoras: 5 mm
   • Espaçamento entre as Barras: 3 mm

6. Anéis de Curto-Circuito:

   • Quantidade de Anéis: 2 anéis na extremidade do rotor
   • Diâmetro dos Anéis: 70 mm

7. Material:

   • Liga de Alumínio: 6061-T6

8. Processo de Fabricação:

   • Usinagem CNC para garantir precisão dimensional
   • Tratamento Térmico: Opcional, dependendo das propriedades mecânicas desejadas
   • Acabamento: Anodização para resistência à corrosão

9. Testes de Desempenho:

   • Resistência Elétrica: 0,025 ohms (aproximadamente)
   • Testes de Campo Magnético: Verificação da distribuição adequada
   • Testes de Rendimento: Eficiência do motor avaliada em 85%

Esses valores são exemplos práticos e podem variar com base em considerações específicas do projeto, como o tipo de carga, a aplicação do motor e os requisitos ambientais. É fundamental realizar simulações e testes adicionais para ajustar o projeto conforme necessário e garantir o desempenho otimizado do motor. O envolvimento de especialistas em motores elétricos é altamente recomendado para uma precisão máxima.

  Em resumo, a engenharia por trás da gaiola de esquilo em motores de indução representa uma síntese complexa de princípios eletromagnéticos, seleção de materiais, design preciso e considerações sobre eficiência. A constante busca por melhorias na eficiência e no desempenho continua a impulsionar a evolução dessa peça central na engenharia eletromecânica.

Tabela Glicêmica

TABELA GLICÊMICA

Alimento	Índice Glicêmico (IG)	Porção Padrão	Carga Glicêmica (CG)	Produto Glicêmico (IGxCG)
Batata assada	85	150g	33	2805
Arroz branco cozido	73	150g	29	2117
Arroz integral cozido	68	150g	23	1564
Batata-doce cozida	70	150g	22	1540
Macarrão cozido	55	180g	26	1430
Pão branco	73	30g	11	803
Biscoito de água e sal	71	25g	11	781
Banana	52	120g	15	780
Manga	51	120g	15	765
Pipoca	65	25g	9	585
Sorvete de baunilha	61	50g	9	549
Pão integral	55	30g	8	440
Chocolate ao leite	42	50g	10	420
Maçã	44	120g	8	352
Melancia	72	120g	4	288
Beterraba	64	80g	4	256
Leite integral	27	240ml	4	108
Cenoura cozida	39	80g	2	78
Iogurte sem açúcar	14	200g	2	28
Brócolis cozido	15	80g	1	15

1) IG = Velocidade de absorção do carboidrato. BAIXO <=55, MODERADO 56 a 69, ALTO =>70.

2) CG = Quantidade de açúcar do alimento. BAIXA <=10, MÉDIA 11 a 19, ALTA =>20.

3) Reduzir o consumo de alimentos mesmo que tenham baixa CG, mas que tenham alto IG.

4) Ok para a glicemia do leite (e derivados), os problemas dele são outros.

Simulação Para Motor DC Pushpull

Este modelo serve para simular o funcionamento da parte elétrica de um motor de corrente contínua.

A presença de tensão no voltímetro indica que houve a formação de campo indutivo, necessário para o giro do motor.

Neste modelo a bobina ocupa todas as ranhuras destinadas ao enrolamento principal, que é um enrolamento bifilar.

Estes enrolamentos podem ser ligados em série ou paralelo, mas a ligação é só em série se alimentados com DC chaveada.

 O center tap pode ter referência no terra.

O center tap pode não ter referência.

Prendedor Alternativo

Feito com um cabide de roupa.

Removida a guia que impedia os prendedores de girarem sobre o eixo.

Removidas as extremidades que impediam os prendedores de saírem do eixo.

O prendedor inferior fixa o eixo do cabide na bancada.

O prendedor superior serve para, dentre outras funções, prender fios e componentes eletrônicos a serem soldados.

Escapamento do Santana no Polo

 Adaptação da parte final do escapamento do Santana no Polo.

Shell script para calcular o tempo por km

 

O script recebe a metragem do percurso e o tempo (hh:mm:ss) decorrido para percorrê-lo.

O script fornece o tempo em minutos de cada km.

Script feito com auxílio do ChatGPT 3.5.

#!/bin/bash

# Verifica se o número de argumentos é válido
if [ $# -ne 2 ]; then
    echo "Uso: $0 <percurso em metros> hh:mm:ss"
    exit 1
fi

# Extrai as horas, minutos e segundos do argumento
IFS=: read horas minutos segundos <<< "$2"

# Calcula o divisor do tempo total em segundos
divisor=$(($1 * 60 / 1000))

# Calcula o total de segundos
total_segundos=$((horas * 3600 + minutos * 60 + segundos))

# Divide o total de segundos pelo divisor
divisao=$(echo "scale=4; $total_segundos / $divisor" | bc)

# Extrai a parte inteira e decimal do resultado
parte_inteira=$(echo "$divisao" | cut -d'.' -f1)
parte_decimal=$(echo "$divisao" | cut -d'.' -f2)

# Calcula os minutos e segundos finais
minutos_finais="$((parte_inteira))"
segundos_finais=$(printf "%2.0f" "$(echo "scale=2; $parte_decimal/10000 * 60" | bc)" 2>/dev/null)

# Exibe o resultado
echo "Resultado: ${minutos_finais} minutos e ${segundos_finais} segundos por km no percurso de $1 m"

Protótipo do Capacitor CA Variável Alternativo 2.0

Uso da caixa da fonte de PC como base da engenhoca;

Manteve-se as tomadas de entrada e saída;

A chave de mudança de tensão agora tem a função de selecionar se os capacitores ficarão em série ou em paralelo com as tomadas.

Neste protótipo usou-se 5 capacitores de 60uF, facilmente substituíveis em virtude de se ter usado conectores nos terminais.

Capacitor CA Variável Alternativo 2.0

 

 

    Nesta versão o conjunto de capacitores pode ficar em série ou em paralelo com os terminais de entrada/saída;

    Antes de acionar as chaves para acrescentar capacitores em paralelo, recomenda-se descarregar os capacitores que estejam carregados, evitando centelhamento nas chaves.

Protótipo da Chave de Partida 4.0

 

Montagem em aranha com materiais de sucata, com exceção do relé, cuja especificações estão na foto a seguir:

  A seguir vídeo com o protótipo em operação.

Tela Alternativa

 Uso de FioPet na costura e fixação da tela na armação de ferro;

Fez-se um corte diagonal na ponta do FioPet para facilitar a sua inserção  na tela.

Chave de Partida Eletromecânica 4.0

 

Serve para acionar motores de indução monofásicos e trifásicos (quando ligados em rede monofásica); 

O transístor aciona o relé nos primeiros 2 segundos de energização do circuito;

O resistor de 22K e o capacitor de 10uF formam a base de tempo;

Quando o capacitor se carrega o transístor deixa de conduzir;

Uso de um capacitor em paralelo com o relé para evitar oscilação do circuito;

Adequação dos valores dos componentes de acordo com a corrente de acionamento do relé;

Especial atenção à tensão do capacitor de 10uF.

Chave de Partida Eletromecânica 3.0

Uso de fonte CC para alimentar o relé. Evita os transientes na partida e a elevação da tensão sobre o capacitor da constante de tempo.

Uso de resistores para descarregar os capacitores, reduzindo o tempo entre partidas. 

Pode ser usada em motores monofásicos e trifásicos alimentados com rede monofásica (neste caso o motor deve ser ligado em delta).

 

Volante Inercial Alternativo

 

Uso de corrente de moto para aumentar a massa de uma roda.

O experimento em questão NÃO melhorou a eficiência da bicicleta, mas apresentou uma forma alternativa e modular para aumentar o momento de inércia de um aro.

 

Motor Assíncrono - Uma Só Bobina

 O enrolamento de um motor assíncrono de 2 polos pode ser visto como uma única bobina que está segmentada em blocos de espiras.

Código em Python para resolver a equação exponencial x ^ x = N

 - O código abaixo encontra o valor de x para o valor de N fornecido.

- O script recebe também a quantidade de casas decimais, ou seja, a precisão desejada. Um bom valor para a precisão é o dobro de dígitos de N.

from mpmath import mp
import sys

def find_base_closest_to_n(N, precision):
    mp.dps = precision + 1
    num_digits = len(N.replace('.', '').replace('-', ''))
    initial_guess = num_digits + 1
    #print(f"Valor1 Inicial {initial_guess}")
    while True:
        try:
            base = mp.findroot(lambda a: a**a - mp.mpf(N), initial_guess)
            break  # Se a raiz foi encontrada, interrompe o loop
        except ValueError as e:
            initial_guess -= 1
    return base

if __name__ == "__main__":
    if len(sys.argv) != 3:
        print("Forneça N e a Precisão como argumentos. Ex: python3 xelevadoaxigualancom50digitos.py 12345678901234567890123456789012345678901234567890 100")
    else:
        N = sys.argv[1]
        precision = int(sys.argv[2])
        result_base = find_base_closest_to_n(N, precision)
        print(f"A base igual ao expoente mais próxima de {N} com {precision} casas é {result_base}")

Bola Maciça Alternativa

 - Feita a partir de uma mangueira plástica de 60 mm.

Pneu Maciço Alternativo 13

 - Agora sem usar areia, apenas tarugos de PVC dentro do pneu.

- A parte externa de cada peça de PVC tem 30 mm e a parte interna 25 mm. O cano é de 40 mm, para uso com água.

 - Pneu dianteiro 26 x 1.1 / 2 x 2 Pirelli 50 - 584; e

- Pneu traseiro 26 x 1.1/2 x 2 Levorin L.30.

 

 

- Não usar PVC ressecado, facilmente falhará:

Pneu Maciço Alternativo 12

 Agora sem uso de PVC, apenas areia no interior da câmara.

Cabide de Ferramentas

Ferramentas para a área externa da casa.

Inversor Trifásico Mínimo - Histórico

Coleção de fotos com a evolução deste oscilador trifásico desenvolvido a partir de 2008.