Um dos problemas dos motores elétricos comuns, principalmente daqueles usados em montagens mecatrônicas com alimentação por pilhas e baterias, é o baixo torque e elevada rotação, resultantes de potências baixas. No entanto, com motores muito leves e baterias compactas é possível usar esse tipo de propulsão num tipo de montagem bastante crítica: os aeromodelos. Conheça, neste artigo, a tecnologia dos micromotores e das baterias compactas que abrem uma nova gama de aplicações para esses dispositivos.
A resistência do enrolamento de o de cobre dos motores de corrente contínua é o principal limitador da potência desses dispositivos.
Se usarmos os muito grossos, de modo a obter baixas resistências e, com isso, elevadas correntes, nos deparamos com a falta de espaço para fazer os enrolamentos, resultando assim em poucas espiras. O resultado é tal que, o que ganhamos com corrente perdemos com o número de espiras.
Como o número de espiras (juntamente com a corrente) determinam a intensidade do campo magnético produzido e portanto o torque, esse tipo de motor tem sua potência bastante limitada.
É por esse motivo que, a não ser em algumas aplicações muito limitadas de aeromodelos, os motores elétricos não têm o mesmo desempenho dos motores a explosão ou as turbinas. De fato, apenas modelos muito leves ou ainda que não exigem potências elevadas podem operar com motores elétricos comuns.
Não obstante, diversas empresas têm conseguido fabricar motores extremamente pequenos que, aliados a baterias muito leves e compactas possibilitam a montagem de aeromodelos extremamente leves e pequenos. Assim, partindo dos motores comuns é possível hoje elaborar aeromodelos elétricos de bom desempenho.
Podemos tomar como exemplo o da figura 1 que consiste num aeromodelo elétrico que utiliza um motor de corrente contínua alimentado por pilhas.
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| Aeromodelo com motor comum de corrente contínua |
Entretanto, se quisermos algo mais avançado, precisamos pensar em outro tipo de solução, tanto em termos de motor como de fonte de energia, ou seja, pilhas e baterias.
Para alimentar os motores de aeromodelos que precisam ser muito leves, não podem ser usadas baterias ou pilhas comuns que são muito pesadas. Existem então microbaterias de Li-Polímero, extremamente compactas, se bem que sua capacidade em termos de duração não seja das maiores.
Elas servem, porém, para alimentar os motores num vôo de curta ou média duração. Na
figura 2 temos um exemplo desse tipo de bateria. Para mais informações sobre esse tipo de bateria, sugerimos visitar o nosso post
Baterias de Lithium Polymero (Li-Po).
Para que o leitor tenha uma idéia das dimensões desses motores, veja na figura 3 um deles, colocado sobre uma moeda.
No site da RC Micro World Online você poderá descobrir mais sobre esses micromotores e muito mais sobre aeromodelos que voam dentro de casa (indoor modeling). Observe na figura 4 o que você pode fazer usando uma microbateria e um micromotor.
Esse aeromodelo, conforme pode-se ver no site da empresa Plantraco Hobbies , é radiocontrolado, podendo voar facilmente dentro de casa! Seu preço nos Estados Unidos é de 299,99 dólares. A freqüência de operação do RC pode ser de 890 MHz ou 900 MHz.
Para os que desejam ir além no uso de propulsão elétrica ultraminiaturizada e fazer aeromodelos extremamente pequenos e leves, visitando o site de empresas como a Plantraco, é possível descobrir diversos acessórios interessantes como sistemas de radiocontrole (RC), servos e muito mais que lhes possibilitem desenvolver seus próprios projetos.
Estes micro-servos podem ser usados para movimentar leme e aps de um aeromodelo. As principais vantagens desses dispositivos são seu peso e consumo, extremamente baixos, que os tornam ideais para montagens miniaturizadas.
O receptor da Futaba visto na figura 5 pesa apenas 8,5 gramas, enquanto o receptor exibido na figura 6 pesa apenas 4 gramas.
E para completar a gama de acessórios podemos contar com servos e atuadores extremamente pequenos, veja os exemplos da
figura 7 O conjunto mostrado inclui numa pequena placa de apenas 4 gramas: o receptor e dois servos operando na faixa de 72 MHz.
Na Mecatrônica
A disponibilidade de micromotores, baterias compactas, sistemas de radiocontrole, servos e outros mecanismos extremamente pequenos abre enormes possibilidades para os leitores que pensam em projetar microrobôs e outros microdispositivos mecatrônicos.
De fato, robôs que cabem na palma da mão, que sejam controlados remotamente por sistemas de rádio e que tenham funções complexas podem ser elaborados com base em tais dispositivos.
Uma empresa que fornece componentes para microrobots é a Didel de Lausane – Suiça. Um produto dessa empresa é o Swisbot Stamp, que opera controlado pela porta RS-232 de um computador e pesa apenas 37 gramas! Na figura 8 vemos o aspecto desse microrobot.
Conclusão
A disponibilidade existente no mercado de motores extremamente pequenos e de baterias compactas, além de diversos outros dispositivos em dimensões e pesos muito pequenos abre caminhos para o projetista de microdispositivos mecatrônicos.
Do aeromodelo ao robô, o leitor teve neste artigo uma pequena demonstração do que pode ser feito. Muito mais pode ser encontrado com uma boa exploração do tema na Internet.
*Originalmente publicado na revista Mecatrônica Fácil - Ano 6 - Edição 36 - Set/Out/07
Foram lançados os motores com equivalência glow .25, .30, .40 e .50. Cada motor vem com um sistema de ventilacão especial que aumenta a eficiência e produz mais potência.
