modo correto prolongar fio do esc

Li-po, Li-Ion, Nimh, 1s2p, 10c...... quer aprender mais sobre o "combustivel" dos nossos modelos? Este é o local! Aqui também está aqueles esquema de carregador ou aquele ESC que estava procurando.

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Felipioliveira
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modo correto prolongar fio do esc

Mensagempor Felipioliveira » 24 Jul 2013 21:47

Ola estou construindo um novo modelo mq-9 reaper e o motor fica atras e a bateria para da cg tem que ficar na frente,ai vem a duvida qual a maneira correta de prolongar os fios do esc ? terei problemas em aumentar os fios do esc na parte que é plugado na bateria ate la na frente?ou é melhor prolongar o 3 fios que sao conectados ao motor?

claudiorfoi
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Mensagempor claudiorfoi » 24 Jul 2013 22:40

Nunca aumente os fios do motor, isso pode deixar o ESC maluco, pois ele usa os sinais do próprio motor para acertar os tempos internos.
Prolongue o fio da bateria, usando um fio de bitola igual ou superior ao original. Compre fio de uso automotivo em uma loja de autopeças ou auto-elétrica, pois a isolação desse tipo de fio é muito mais leve, já que ele é fabricado para trabalhar com baixas tensões. O fio "comum" é isolado para 1000V, e portanto a isolação é significativamente mais pesada.

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Mensagempor LaercioLMB » 24 Jul 2013 22:50

[quote:2a2634a3bb="claudiorfernandes"]Nunca aumente os fios do motor, isso pode deixar o ESC maluco, pois ele usa os sinais do próprio motor para acertar os tempos internos.
Prolongue o fio da bateria, usando um fio de bitola igual ou superior ao original. Compre fio de uso automotivo em uma loja de autopeças ou auto-elétrica, pois a isolação desse tipo de fio é muito mais leve, já que ele é fabricado para trabalhar com baixas tensões. O fio "comum" é isolado para 1000V, e portanto a isolação é significativamente mais pesada.[/quote:2a2634a3bb]

Agora vem a incógnita.
Esse assunto foi discutido diversas vezes aqui no fórum e na maioria delas nos foi advertido para não aumentar os fios que vão para a bateria, pois os capacitores de entrada do ESC foi calculado para uma determinada impedância e que poderíamos, lógico que com limitações, aumentar os fios do motor.
Na HK hoje em dia, existem esses fios prontos com conectores para se prolongar os fios do motor, inclusive nas opções de 100 mm e de 200 mm.

Vai saber agora qual é o correto!!!!
Anexos
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Mensagempor alexcmag » 25 Jul 2013 08:38

Se aumentar muito o fio do ESC para o motor acontece o que o Cláudio disse, o ESC mede incorretamente a informação e não troca de fase no momento correto.

Se aumentar muito o fio do ESC para a bateria a maior resistência dele sobrecarrega os capacitores devido à oscilação causada pelo acionamento do motor.

Colocar fios grossos o suficiente para não perder desempenho tem um bom peso (mesmo que use fios de alumínio com capa de silicone).

Da última vez que estendi bastante fios do ESC para o modelo foi num CL215 com 1,6m de envergadura. No começo eu usava uma bateria de 2100mAh no nariz e fios de alumínio grossos do nariz até a raiz da asa e até as naceles. Um bom peso em fios. Voava bem, mas os voos não eram muito longos, em torno de 6 a 10 minutos, mas isto parecia normal para o tamanho do modelo.

Um dia um colega de fórum estava montando um jato e pediu dica de dimensionamento de fios, aí parei para fazer as contas com uma tabela de bitola versus resistência interna para dar uma informação precisa a ele e concluí que meu CL215 estava perdendo mais de 0,5V nos fios em potência máxima.

Tirei a extensão e coloquei uma bateria de 1300mAh em cada nacele junto ao ESC, cujos fios foram inclusive encurtados. Voou muito melhor, com muito mais força e voando de 20 a 30 minutos com 2600mAh (2 x 1300mAh), mas um dia um dos ESCs cortou antes porque eu tinha exagerado em voo em faca (coisa que ele não fazia antes) e quase lenhei.

Após isto passei a incluir um fio um pouco mais fino interligando os ESCs, de forma a drenar as bateria mais ou menos por igual e evitar problemas, isto foi o ponto ideal para mim.

Claro que tive que colocar chumbo no nariz, mas o peso do chumbo foi equivalente ao peso em fios que usava antes e bem menor do que o peso em fios que eu precisaria para não perder muita energia neles.

Meu conselho é este, não tente colocar a bateria no nariz, vai ser pesado, caro e ineficiente. Deixe a bateria onde chegar, ou aumente só um pouco, concentre o que puder no nariz, e acerte o CG com chumbo.

É mais barato e eficiente.

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Mensagempor LaercioLMB » 25 Jul 2013 11:21

Concordo Alex, mas fios de alumínio, acredito ter sido uma péssima escolha, pois o alumínio oferece uma resistência maior do que o cobre e a economia de peso não ajuda, pois o consumo se torna maior devido a resistência maior dos fios de alumínio.
De fato, poderemos ter problemas no sincronismo do motor caso usemos fios muito longos, mas e se trocarmos o timing do motor?
Sabemos que os ESC's tem uma configuração de timing para os motores, tanto é que em um dos meus aeromodelos, eu uso o timing em low devido a hélice que uso no motor, pois se o motor ficar com o timing em mid ou high, irá queimar devido a dimensão da hélice ser superior ao que o motor suporta.
No caso aqui, é um motor Turnigy TR3530 1100 com uma hélice GWS 12X6 HD e sabemos que esse motor não é para hélices maiores do que 10 polegadas.
A hora que eu começar a ter tempo de novo em casa, pretendo começar a fazer testes de bancada com dimensões de fios, bitolas de fios, utilizando amperímetros e voltímetros e tudo testes de bancada, onde o esforço do motor é bem maior e obviamente, o consumo também.
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Mensagempor alexcmag » 25 Jul 2013 12:25

Laércio,

O alumínio tem 30% da densidade do cobre, mas conduz 60% da eletricidade, por isto coloquei como hipótese para aliviar peso, pois mesmo aumentando 64% a bitola do alumínio para obter a mesma resistência no mesmo comprimento de fio o peso ainda é metade do cobre, e usando a mesma massa de alumínio tem-se o dobro da condutividade.

Mas mesmo assim cheguei a conclusão de que não valeria a pena.

Nos meus aeromodelos geralmente uso fios de cobre de baixa tensão como sugerido pelo Cláudio, pois o isolamento é mais leve, mas também não faço grandes extensões.

Em uma conta rápida, imagine um modelo de 1m de comprimento com motor na cauda, CG 30cm atrás do nariz, com motor de 70g e bateria de 2100mAh pesando 200g.

São 75cm adicionais para mandar a bateria para o nariz do modelo neste caso.

Para não perder muito desempenho, fiz as contas com fio de 2mm de diâmetro tem 0,0052 ohm/m, o que dá quase 8 miliohms de resistência adicional, dentro do aceitável já que é pouca coisa maior que a resistência do par de FETs em série que aciona as fases do motor.

Isto dá um peso adicional de uns 40g de condutores para este modelo, boa parte deste peso atrás do CG.

Se colocar a bateria o mais para a frente possível mas sem aumentar o fio e colocar chumbo no nariz provavelmente a diferença dá uns 100g a mais do que usar extensão, mas o desempenho fica melhor.

Se diminuir a bateria para manter o mesmo desempenho, a necessidade de chumbo no nariz também diminui.

Mas claro que cada caso é um caso, provavelmente vou fazer um modelo semelhante ao Reaper do nosso colega, mas neste caso vai ter tanta coisa à frente do CG (câmera, transmissor, etc.) que o peso do motor e da bateria na cauda influirão pouco, talvez não precise nem do lastro.
Melhorando o mundo... uma linha por vez.

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Mensagempor MKazan » 26 Jul 2013 08:45

[quote:294bfc1694="RicardoSilva"]Não consigo entender porque o ESC iria se perder se prolongar os fios até o motor. Resistência não atrasa tensão nem corrente, e aumentar 10m do fio não vai mudar significativamente a indutância ou a capacitância do cabo, quem dirá aumentar alguns cm...
Inversores industriais funcionam tranquilos com cabos de 50 a uns 100m do inversor pro motor...[/quote:294bfc1694]

Eu também pensava assim, até o dia em que fiz uma extensão de menos de 30cm entre o esc e bateria do meu Easy Star e o motor começou a faiscar.
Acrescentei capacitores ao final da extensão e o problema parou.

Teoricamente, fios só têm resistência. Mas no mundo real, fios possuem indutância e capacitância também.
Você tem de lembrar que está passando alguns tantos amperes sendo chaveados a alguns kHz e aí qualquer indutânciazinha conta, por menor que seja.

No caso dos cabos que vão para o motor, é pior ainda, pois o esc procura ler um sinalzinho mínimo para detectar o instante de chavear. Qualquer interferência que haja neste fio vai atrapalhar a leitura feita pelo esc. Aumentar este fio é aumentar a dificuldade do esc em "ler" o motor.

Lembre-se Ricardo, você NÃO está operando motores industriais onde certas perdas são aceitáveis e contornadas simplesmente aplicando mais potência, fios exageradamente grossos, unidades super dimensionadas, etc. O cenario é diferente, aqui tudo é feito no limite do desempenho e rendimento.
♪ Meu avião, sem direção, no poste ele vai lenhar... ♪

Oliver
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Mensagempor Oliver » 26 Jul 2013 08:56

Galera,

Primeiro temos que entender a problemática, falaram em aumentar fios para aumentar a distância entre a bateria e motor.
Primeiro temos que entender que ESC, bateria e motor são estes, alguns vem com fios longos outros com fios curtos.
Mas se não der distância mesmo vamos ver as opções:
Até 10 cm, pode aumentar o que quiser (minha opção é sempre pelo fio da bateria), nunca tive problemas com isso.
de 10 a 50cm, aumentei o fio da bateria utilizando um fio mais grosso (era 6S), funcionou muito bem.
mais do que 50 cm, recomendo utilizar isso:
http://www.asaseletricas.com.br/loja/product_info.php?cPath=9_74&products_id=3662
é justamente o back up dos capacitores do ESC.

Apesar de que outra coisa que deve ser levada em conta é o tipo de voo, se utilizar muito motor fios longos se tornam problema, mas se for aquele voo de 1/2 motor provavelmente não vai sentir problema nenhum.

Abraço

www.asaseletricas.com.br
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Mensagempor CONDOR 2 » 26 Jul 2013 10:03

[quote:e820ad4904="RicardoSilva"][quote:e820ad4904="MKazan"][quote:e820ad4904="RicardoSilva"]Não consigo entender porque o ESC iria se perder se prolongar os fios até o motor. Resistência não atrasa tensão nem corrente, e aumentar 10m do fio não vai mudar significativamente a indutância ou a capacitância do cabo, quem dirá aumentar alguns cm...
Inversores industriais funcionam tranquilos com cabos de 50 a uns 100m do inversor pro motor...[/quote:e820ad4904]

Eu também pensava assim, até o dia em que fiz uma extensão de menos de 30cm entre o esc e bateria do meu Easy Star e o motor começou a faiscar.
Acrescentei capacitores ao final da extensão e o problema parou.

Teoricamente, fios só têm resistência. Mas no mundo real, fios possuem indutância e capacitância também.
Você tem de lembrar que está passando alguns tantos amperes sendo chaveados a alguns kHz e aí qualquer indutânciazinha conta, por menor que seja.

No caso dos cabos que vão para o motor, é pior ainda, pois o esc procura ler um sinalzinho mínimo para detectar o instante de chavear. Qualquer interferência que haja neste fio vai atrapalhar a leitura feita pelo esc. Aumentar este fio é aumentar a dificuldade do esc em "ler" o motor.

Lembre-se Ricardo, você NÃO está operando motores industriais onde certas perdas são aceitáveis e contornadas simplesmente aplicando mais potência, fios exageradamente grossos, unidades super dimensionadas, etc. O cenario é diferente, aqui tudo é feito no limite do desempenho e rendimento.[/quote:e820ad4904]

Eu entendo que tem um abismo entre a eletrônica de um aeromodelo e a eletrônica industrial e concordo com você. Mas qual o indutância de um fio de 10cm e a de um fio de 50cm? Melhor, qual a diferença entre elas? Sinceramente nenhuma. Ainda mais na ordem dos KHz que o ESC trabalha.
Pra mim, o único problema é a resistência que causa quedas de tensão e essas sim, sendo da ordem de meio volt já fazem diferença em um aeromodelo. E é pra isso que esses capacitores sugeridos acima servem, pra filtrar os picos de corrente no chaveamento que geram "picos de perdas" e o afundamento da tensão é evitado pelos capacitores.

Mas o experts, como são chamados, já deram a opinião.. eu só estou expondo a minha.[/quote:e820ad4904]

Ricardo.

Além desses fatores na leitura do esc durante chaveamento uma pequena reatância acrecentada será colhida pelo esc na leitura dos ciclos.

E durante chaveamento a geração de harmonicos em um condutor prolongado também aumenta.

Uma saída seria instalar e manter os 3 condutores do esc afastados um do outro e paralelos, mas para um melhor equilíbrio do sistema a melhor saída é o equilíbrio com capacitores.

O circuito esc e motor é praticamente reatancia indutiva pura.

Existe na eletricidade industrial o fator de potencia que deve ser equilibrado para melhor performance dos motores com instalação de bancos de capacitores. e no esc qualquer desequilíbrio desse fator é sentido pelo circuito de leitura e retorno de chaveamento.

E se esses capacitores não forem colocados bem próximos aos motores ele terá pouca eficiencia no circuito e pouca eficiencia dos motores.

Não é só a queda de tensão dos condutores que influirão no circuito do esc e sim o aumento de harmonicos ao longo dos condutores com transientes de tensão e correntes envolvidas de 10, 20, 30, 40....100 amperes.

Isso se torna relevante no esc.

Vejo uma melhor saída aumentar os condutores que vai á bateria com condutores mais grossos.

Faça um teste e leia nos osciloscópio esses efeitos para ter uma opinião mais clara.

E considere também o circuito do esc.

Não há abismo nenhum entre eletronica industrial e do aeromodelismo, apenas no aeromodelismo a eficiencia tem que ser grande também.
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Mensagempor LaercioLMB » 26 Jul 2013 10:18

[quote:d7d35d0779="RicardoSilva"]
Eu entendo que tem um abismo entre a eletrônica de um aeromodelo e a eletrônica industrial e concordo com você. Mas qual o indutância de um fio de 10cm e a de um fio de 50cm? Melhor, qual a diferença entre elas? Sinceramente nenhuma. Ainda mais na ordem dos KHz que o ESC trabalha.
Pra mim, o único problema é a resistência que causa quedas de tensão e essas sim, sendo da ordem de meio volt já fazem diferença em um aeromodelo. E é pra isso que esses capacitores sugeridos acima servem, pra filtrar os picos de corrente no chaveamento que geram "picos de perdas" e o afundamento da tensão é evitado pelos capacitores.

Mas o experts, como são chamados, já deram a opinião.. eu só estou expondo a minha.[/quote:d7d35d0779]

Olha, cada centímetro de fio e bitola dele, altera sim a indutância e a capacitância, embora não pareça e uma simples volta no fio ou apenas uma meia volta, já altera e muito a capacitância dele.
A eletricidade é muito mais complexa do que aparenta ser.
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Mensagempor cfolly » 26 Jul 2013 10:42

Procurando no internet o o mais convincente que encontrei foi o seguinte:

http://www.rcgroups.com/forums/showpost.php?p=2875378&postcount=14

Segundo foi dito em outro post o cara é fundador, CEO e gerente de design na Castle Creations, uma fabricante de esc entre outras coisas.

[quote:d6f54998b9]Ok, how about this for a good rule of thumb:

If you are running close to the cell count limits of the controller (absolute cell count limits -- not BEC cell count limits) then its easier on the controller to lengthen the motor wires and not the battery wires.

If you are not running close to the cell count limits of the controller, then it is easier on the controller to lengthen the battery wires and not the motor wires.

Try not to exceed 30" of wire on the battery side, or 16" of wire on the motor side, especially if you are running the controller near its limits.

The reason is this: Lengthening the battery wires increases the resistance between the controller and battery, which increases voltage ripple. When running near the controller voltage limits, this additional voltage ripple can break down the FETs, and eventually cause damage to the controller. Lengthening the motor wires increases the resistance between the controller and motor, which makes it more difficult for the controller to accurately commutate the motor, which increases current ripple, which is harder on the FETs. Longer motor wires also increases the amount of radiated noise in the system more than longer battery wires.

Try not to exceed 30" of wire on the battery side, or 16" of wire on the motor side, especially if you are running the controller near its limits. Also, using heavier gauge wire reduces the effect of longer wires. (for example, using 13ga wire in a 30 amp system with long wire runs would be better than the standard 16ga.)[/quote:d6f54998b9]



Abraços.

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Mensagempor LaercioLMB » 26 Jul 2013 10:55

[quote:2ceb8fba01="RicardoSilva"][quote:2ceb8fba01="LaercioLMB"][quote:2ceb8fba01="RicardoSilva"]
Eu entendo que tem um abismo entre a eletrônica de um aeromodelo e a eletrônica industrial e concordo com você. Mas qual o indutância de um fio de 10cm e a de um fio de 50cm? Melhor, qual a diferença entre elas? Sinceramente nenhuma. Ainda mais na ordem dos KHz que o ESC trabalha.
Pra mim, o único problema é a resistência que causa quedas de tensão e essas sim, sendo da ordem de meio volt já fazem diferença em um aeromodelo. E é pra isso que esses capacitores sugeridos acima servem, pra filtrar os picos de corrente no chaveamento que geram "picos de perdas" e o afundamento da tensão é evitado pelos capacitores.

Mas o experts, como são chamados, já deram a opinião.. eu só estou expondo a minha.[/quote:2ceb8fba01]

Olha, cada centímetro de fio e bitola dele, altera sim a indutância e a capacitância, embora não pareça e uma simples volta no fio ou apenas uma meia volta, já altera e muito a capacitância dele.
A eletricidade é muito mais complexa do que aparenta ser.[/quote:2ceb8fba01]

Laércio, estamos considerando os fios esticados. Claro que uma bobina com 5cm de fio e uma com 1m de fio faz toda diferença![/quote:2ceb8fba01]

Entendo que na teoria são fios esticados, mas sabemos que muitos fazem fios com folga para ficar mais fácil a ligação e essa folga acaba fazendo o fio se curvar ou dobrar e isso já muda a capacitância dele.
Se em todos os aeromodelos, todos os fios ficassem em linha reta, muitos problemas não existiriam tanto em consumo, quanto em interferências, mas a realidade é outra bem diferente.
Um bom exemplo sobre a capacitância de um fio, é olhar as placas mãe de computador, onde se vê trilhas que fazem curvas que aparentemente não precisavam existir, mas existem pois são capacitores com núcleo de ar e inclusive existem algumas trilhas que formam espirais, justamente para isso, serem capacitores com núcleos de ar.
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Mensagempor CONDOR 2 » 02 Ago 2013 12:10

[quote:301f974412="Anonymous"]Numa linha de transmissão de 300Km, por ex., as fases nas torres são alternadas a cada 100Km pra não irem paralelas (o que é inevitável nesse caso) e sempre na mesma sequência (isso é evitável) do início até o fim.[/quote:301f974412]

Essa é velha.

Cortar antenas é crime, sem ter um medidor de intensidade de campo, um grid dip e um medidor de espectro.

Nunca mais aconselhe absurdos num forun desse porte.

Muito menos com uma caixa de papelão.
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Mensagempor CONDOR 2 » 02 Ago 2013 13:28

[quote:d0d059f2cd="Anonymous"]Exatamente. Inclusive, para reduzir a capacitância entre os fios, é recomendado afastá-los, e/ou alternar a sequência deles quando precisar passar paralelos (justamente o contrário do que o Condor disse). Os três fios do motor paralelos e na mesma sequencia do ESC até o motor é a pior configuração.[/quote:d0d059f2cd]

Circuitos puramente indutivos são prejudiciais á qualquer circuito com grandezas combinadas (caso dos escs).

Como foi citado acima por um dos patrocinadores (que sabe o que diz), aquele banco de capacitores equilibra o sistema.

E a performance melhora.

[img:d0d059f2cd]http://www.asaseletricas.com.br/loja/images/cccappack227_01.jpg[/img:d0d059f2cd]
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Mensagempor cfolly » 02 Ago 2013 14:21

[quote:fd1d3a91d5="CONDOR 2"][quote:fd1d3a91d5="Anonymous"]Exatamente. Inclusive, para reduzir a capacitância entre os fios, é recomendado afastá-los, e/ou alternar a sequência deles quando precisar passar paralelos (justamente o contrário do que o Condor disse). Os três fios do motor paralelos e na mesma sequencia do ESC até o motor é a pior configuração.[/quote:fd1d3a91d5]

Circuitos puramente indutivos são prejudiciais á qualquer circuito com grandezas combinadas (caso dos escs).

Como foi citado acima por um dos patrocinadores (que sabe o que diz), aquele banco de capacitores equilibra o sistema.

E a performance melhora.

[img:fd1d3a91d5]http://www.asaseletricas.com.br/loja/images/cccappack227_01.jpg[/img:fd1d3a91d5][/quote:fd1d3a91d5]

Nesse caso, o capacitor fica do lado da corrente DC. Tem o objetivo de diminuir o ripple de tensão provocado pela comutação do FET e a resistência do fio que liga a bateria ao esc.

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Mensagempor CONDOR 2 » 02 Ago 2013 15:53

Exatamente cfolly.

Todo ciruito puramente indutivo tem como inconveniente uma corrente exessiva que não é aproveitada 100 % ou seja:

Gasta mais do que precisa, ou requer mais corrente da fonte além do limite para superar a inercia do campo magnético das bobinas.

Após a magnetização a energia é usada e não aproveitda totalmente.

Nesse caso o capacitor equilibra o sistema, além de amenizar os transientes que retornam aos fets.
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