Características das baterias

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Otávio Tomé Peralta
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1 Baterias

2 Baterias Chumbo-Ácido Pb (Sealed Lead Acid, SLA) Níquel-Cádmio (NiCd) Níquel-Hidreto Metálico (NiMH) Alcalinas Lítio-Ion (Li-Ion) Lítio-Ion-Polimero (Li-Poly) Lítio-Ferro (Li-Fe)

3 Características das baterias Custo Compra-reposição Peso Tempo de vida útil Número de ciclos de descarga Tempo de carga Auto-descarga Tensão Curva de descarga Capacidade/peso Resistência interna De-Rating Factor Capacidade de descarga Tempo de Recarga Dicas e cuidados com as baterias

Curva de descarga Capacidade/peso Resistência interna De-Rating Factor

4 Ex: Esquema de ligação série Pack Qual Ni-Cd é a capacidade 12V 800mAh do Pack?

5 Ex: Esquema de ligação paralelo Qual é a capacidade do Pack? Pack Ni-Cd 1,2V 8000mAh

6 Bateria de Chumbo (Pb) Obs: Somente baterias seladas podem ser usadas em combate.

7 Bateria de Chumbo (Pb) Custo São as mais baratas Compra-reposição Fácil Peso É a mais pesada Tempo de vida útil 2 a 3 anos Número de ciclos de descarga Muito pouco Auto-descarga Bom Tensão/célula 2 Volts Curva de descarga Ruim Capacidade/peso Muito baixo (1,25Ah/kg) Resistência interna Baixa (0,02) De-Rating Factor Ruim (0,28 p/ 3min e 0,58 p/ 1h) Capacidade de descarga C - Tempo de Recarga Ruim (8 12 horas)

Curva de descarga Ruim Capacidade/peso Muito baixo (1,25Ah/kg) Resistência interna Baixa (0,02)

8 Bateria de Chumbo (Pb) Exercício: Para que um motor CC com carga nominal de 25A, funcione durante 1 hora usando uma bateria de chumbo. Qual o valor comercial em Amper hora (Ah) mais indicado para a bateria de Chumbo.

9 Gráfico Bateria de Chumbo (Pb)

10 Bateria de Chumbo (Pb) Valor de Y = De Rating Factor Valor nominal da Bateria do Gráfico 10 17,5 0,571 Corrente nominal do motor = Valor comercial da nova bateria De Rating Factor 25 0,54 43,1 45Ah

11 Bateria de NiCd Obs: Bateria de NiCa não podem ser recarregadas se não estiverem corretamente descarregadas (efeito memória).

12 Bateria de Níquel-Cádmio (NiCd) Custo 3 vezes mais cara que a de Pb Compra-reposição Média Peso 1/2 do peso bateria de Pb Tempo de vida útil 5 a 10 anos Número de ciclos de descarga 1000 Auto-descarga Boa Tensão/célula 1,2 Volts Curva de descarga Boa Capacidade/peso Boa (2,5Ah/kg) Resistência interna Baixa (0,03) De-Rating Factor Ótimo (0,8 p/ 3min e 0,9 p/ 1h) Capacidade de descarga C 8 C Até 20C Tempo de Recarga Ótimo (15 60 minutos)

Tensão/célula 1,2 Volts Curva de descarga Boa Capacidade/peso Boa (2,5Ah/kg) Resistência interna Baixa (0,03)

13 Bateria de NiMH

14 Bateria de Níquel-Hidretro Metálico (NiMH) Custo 3 vezes mais cara que a de Pb Compra-reposição Média Peso 1/3 do peso bateria de Pb Tempo de vida útil 5 a 10 anos Número de ciclos de descarga 300 Auto-descarga Ruim Tensão/célula 1,2 Volts Curva de descarga Boa Capacidade/peso Boa (3,3Ah/kg) Resistência interna Baixa (0,06) De-Rating Factor Ótimo (0,9 p/ 3min e 1 p/ 1h) Capacidade de descarga C 6 C Tempo de Recarga Bom (1 hora)

Ruim Tensão/célula 1,2 Volts Curva de descarga Boa Capacidade/peso Boa (3,3Ah/kg) Resistência interna Baixa

15 Pilhas Alcalinas

16 Pilhas Alcalinas Custo Baratas Compra-reposição Fácil Peso 1/3 do peso bateria de Pb Tempo de vida útil 10 anos Número de ciclos de descarga 0 Auto-descarga Excelente Tensão/célula 1,5 Volts Curva de descarga Ruim Capacidade/peso Boa (3,5Ah/kg) Resistência interna Baixa (1,0) De-Rating Factor - Capacidade de descarga C - Tempo de Recarga Não recarregável

Tensão/célula 1,5 Volts Curva de descarga Ruim Capacidade/peso Boa (3,5Ah/kg)

17 Bateria de Li-Ion Li-Pol

18 Bateria de Li-Ion Li-Pol Custo 6 vezes mais cara que a de Pb Compra-reposição Média Peso 1/4 do peso bateria de Pb Tempo de vida útil 5 a 10 anos Número de ciclos de descarga 500 Auto-descarga Boa Tensão/célula 3,7 3,6 Volts Curva de descarga Excelente Capacidade/peso Boa (4,2Ah/kg) Resistência interna Baixa (0,02) De-Rating Factor Ótimo (0,9 p/ 3min e 1 p/ 1h) Capacidade de descarga C 20 C Tempo de Recarga Bom (1 hora)

Tensão/célula 3,7 3,6 Volts Curva de descarga Excelente Capacidade/peso Boa (4,2Ah/kg) Resistência

19 Bateria de Li-Fe

20 Curva de descarga

21 Cuidados com baterias

22 Cuidados com baterias Baterias de Chumbo devem ser guardadas sempre carregadas, e devem ser recarregadas completamente a cada 6 meses. Baterias de NiCd, NiMH e Lítio devem ser armazenadas descarregadas, NiCd e NiMH com 0,9V/cel e Lítio com 3,0V/cel Baterias de NiCd sofrem de efeito memória Baterias de Lítio podem explodir

23 Cuidados com baterias Armazena-las em local fresco e sem umidade (Ideal 5Cº) NiCd, NiMH e Lítio a cada 6 meses carregadas e descarregadas Evitar ao máximo aquecimento das baterias Nunca colocar baterias de tipos diferentes em paralelo ou série (tensão, mah, química) Muito cuidado com curto-circuito

24 Cuidados com baterias

25 Vídeo - Baterias

26 Cuidados com baterias

27 Cuidados com baterias

28 Carregadores de Bateria

29 Fator de escala

30 Fator de Escala O que aconteceria se você dobrasse de tamanho em todas as suas dimensões? Você ficaria com o dobro da altura, e com oito vezes o seu peso,(2³). Mas sua força aumentaria apenas 4 vezes (2²). Conclusão: quanto maior a escala, pior a relação força/peso. Por outro lado, ao diminuir a escala ocorre o efeito inverso.

31 Fator de Escala Exemplo Uma formiga é cerca de100 vezes menor que um ser humano, e por isso seu peso é cerca de 100³ vezes menor, no entanto sua força apenas 100² menor. Assim, relativamente elas podem carregar objetos 100³/100² = 100 vezes mais pesados do que um ser humano conseguiria. Essa estimativa se confirma na prática: um ser humano normalmente consegue carregar um objeto com metade de seu peso, enquanto que já foi provado que as formigas conseguem carregar 50 vezes o seu peso próprio, um fator de 100 a mais!

32 Fator de Escala Exemplo Se você tiver projetado um robô hobbyweight e você e queira aproveitar deste projeto para construir um middleweight. Para isso você precisa multiplicar o peso por 10, o que ocorre se multiplicar todas as dimensões por raiz cúbica de 10, que resulta em um fator de escala 2,15.

33 Projeto

34 Antiprojeto Antiprojeto Power pont, Paint, Corel Draw Desenho Inventor, Solid Works, Pro Engineer Modelagem Papelão, argila, placas mais finas de metal.

35 Tipos de Chassis

36 Tipos de Chassis Unibody Treliçada Estrutura integrada + estepe

37 Locomoção

38 Locomoção Waw Wee Mechadon Wall-E

40 Rodas - Pneus

41 Rodas - Pneus

42 Tenacidade - Resistência

43 Tenacidade - Resistência Gráfico

44 Aço 1018, Aço 1020 Aço 1045 Aço 1095 Aço 4130 Aço 4340 Aço 5160 Aço inox Aços ferramenta Ferros fundidos Matérias - Aços

45 Matérias - Alumínio Alumínios 6063-T5 Alumínio 6061-T6 Alumínios 2024-T3, 7050, 7075-T6

46 Titânio Ti-6Al-4V Titânio

47 Gráfico: Tensão x Deformação

48 Não metais Policarbonato Acrílico Naylon. delrin, acetal, polietileno Teflon (PTFE, politetrafluoretileno) Fenolite Madeira Fibra de vidro

49 Não metais Fibra de Carbono Fibra de kevlar

50 Rádio controle

51 Rádio controle

52 Rádio controle 27MHz 50MHz 72MHz 75MHz 900MHz 2,4GHz

53 Modulação AM FM(ou PPM) PCM PWM

54 Modulação AM - Modulação da Amplitude FM - Modulação da Freqüência PPM - Modulação por Posição de Pulso PCM - Modulação de Código de Pulso PWM - Modulação por Largura de Pulso

55 Modulação

56 Modulação PWM Duty _ cycle t on t on t off

57 Elementos de Fixação

58 Parafusos

59 Parafusos

60 Escolha errada dos parafusos

61 Parafusos Trava rosca

62 Elementos de Fixação

63 Elementos de Fixação

64 Soldas

65 Solda

66 Solda com eletrodo revestido

67 Solda MIG-MAG Mig - Metal Inerte Gas

68 Solda MIG-MAG

69 Solda - TIG TIG - Tungsten Inert Gas

70 Solda TIG - Vantagens Soldas de excelente qualidade Acabamento do cordão de solda Menor aquecimento da peça soldada Baixa sensibilização à corrosão intergranular Ausência de respingos Pode ser automatizado

71 Solda TIG - Limitações Dificuldade de utilização em presença de corrente de ar Inadequado para soldagem de chapas de mais de 6 mm. Produtividade baixa devido à taxa de deposição Custo do equipamento Processo depende da habilidade do soldador, quando não automatizado

72 Motores

73 MagMotor

74 Motores Apostila: Conversão eletromecânica de energia. Prof. Joel

75 Gráfico - Torque

76 Gráfico Eficiência vs Torque

77 Motores CC

78 Motores CC

79 Motor CC O que é potência do motor CC? P = V x I Potência (P) = Torque (T) x Velocidade(w) Torque = Potência Velocidade P=Vx2 x Ix2

80 Motores Brucheles

81 Transmissão de Potência

82 Redução

83 Redução

84 Correntes Correias

85 Limitadores de torques

86 Efeito giroscópio

87 Efeito giroscópio

88 Video do Entereiment

89 Sistemas pneumáticos

90 Sistema pneumático

91 Esquema elétrico

92 Esquema elétrico

93 Ponte H

95 Eletrônica

96 Eletrônica

97 Fios Chaves e Conexões

98 Fios Chaves e Conexões

99 Fios Chaves e Conexões

100 Esquema elétrico

101 Fontes Tutorial da RioBotz Apostila - Conversão eletromecânica de energia TCC Ivan e Saulo

102 Obrigado O ser humano só cresce quando recebe um desafio superior a sua capacidade atual Vicente Falconi Campos

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