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Energia Alternativa ed Energia Fai Da Te > Motori termici, magnetici, elettrici, etc...

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Generatori a magneti permanenti, Pratica, analisi e teorie
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ElettroshockNow

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Inviato il: 12/9/2013,15:34

Grazie alle utilissime info ... il problema si stà schiarendo ....

Intanto aggiorno la visione del posteriore .... (non pensate male faccine/biggrin.gif .... e scusate se non è stato pulito a dovere faccine/shock.gif )

ForumEA/us/img33/8341/wd8e.jpg

Il generatore verrà calettato direttamente sull'asse molto robusto del motore .........

CITAZIONE (NonSoloBolleDiAcqua @ 12/9/2013, 15:30)
Questo è un esempio di generatore (non serve a te ma ad altri che potrebbero avere l'esigenza di realizzare un semplice generatore a magneti permanenti ):
ha 8 magneti e 4 bobine ...ha qualche difetto ma ha anche tanti pregi... faccine/smile.gif

Serve e come faccine/smile.gif ...
Cmq volevo fare 8 coppie di magneti per raddoppiare la Fem a parità di RPM

 

qqcreafis

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Inviato il: 12/9/2013,18:08

CITAZIONE
Cmq volevo fare 8 coppie di magneti per raddoppiare la Fem a parità di RPM

va benissimo

come fai con i due dischi di ferro



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ODE AD UNO STUDENTE MERITEVOLE (Sermone)
Allora Xyz è stato bravo! noi dobbiamo riconoscere che è stato molto bravo, bisogna dirlo !
In un mondo dove tutto SEMBRA uguale a tutto.
In un mondo dove chi abbruttisce la dignità dell’intelligenza umana si arroga meriti.
In un mondo in cui si dice che i giovani non hanno speranza perché “tanto non troveranno lavoro” perché tanto non “non avranno la pensione”.
Xyz è stato bravo! ha capito tutto, ha fatto un compito perfetto.
Xyz ci da una SPERANZA.
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Xyz si è impegnato ed è riuscito nel suo intento.

 

kekko.alchemi

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Inviato il: 12/9/2013,19:23

CITAZIONE (qqcreafis @ 12/9/2013, 15:52)
sciolto sciolto... almeno credo...

mmmm... faccine/rolleyes.gif secondo me c'è ancora una questione in sospeso non molto chiara/nota... tra cui il fatto del perchè un motore non è come un generatore e viceversa...

PS: Elettro ci sei più tardi? Ti disturbo se ti chiamo intorno alle 21:30?

Kekko



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by kekko

 

ElettroshockNow

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Inviato il: 12/9/2013,19:44

Alle 21:30 ....... Ora ci sono .... dopo chi lo sà faccine/biggrin.gif

 

qqcreafis

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Inviato il: 12/9/2013,22:26

CITAZIONE
mmmm... faccine/rolleyes.gif secondo me c'è ancora una questione in sospeso non molto chiara/nota... tra cui il fatto del perchè un motore non è come un generatore e viceversa...

perche al generatore automaticamente sottrai energia quando la fornisce, ad es se ci metti diodi e condensatore sottrai energia sulle punte dei picchi quando la fem è max e quindi la r interna conta meno.

Nel caso del motore si può dare la corrente a sproposito, quando ad es i fili percorsi da I sono poco accoppiati ai magneti oppure una V spropositata rispetto ad fem che comporta una I troppo alta e quindi perdite ohmmiche

se si avesse un generatore con r interna nulla sarebbe perfettamente reversibile, al basta dargli la stessa corrente che genera (in funzione del tempo e angolo) si innesta la macchina "pomodorica" (inversione temporale) e la macchina fatta andare indietro nel tempo è una macchina possibile.

La R interna che è un attrito rompe questa simmetria nel senso che se la macchina se funziona da generatore genera V=fem -R*I

se la stessa macchina si vuole fa funzionare come motore si deve applicare con la stessa legge temporale e stesso carico una V=fem +R*I



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kekko.alchemi

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Inviato il: 12/9/2013,22:58

E' sempre bello, oltre che un piacere, riaprire certi argomenti... D'accordo su tutto, ma secondo me, il motivo principale è che le linee di flusso non si comportano allo stesso modo o meglio non vengono sfruttate allo stesso modo, in un motore e in un generatore... questo comporta poi tutta una serie di problemi fra cui quelli che hai elencato. Dovremmo aprire una discussione nuova o riprenderne una vecchia, altrimenti qui ci cacciano faccine/smile.gif

Saluti Kekko



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qqcreafis

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Inviato il: 12/9/2013,23:52

CITAZIONE
è che le linee di flusso non si comportano allo stesso modo

? dimmi tutto faccine/w00t.gif

si sarebbe meglio spostare gli ultimi messaggi .. ma dove? non ricordo...



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kekko.alchemi

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Inviato il: 13/9/2013,01:32

Qualche altro messaggio poi ne apriamo un altra... faccine/smile.gif in mezzo metto qualche info utile a Elettro per il suo piggot...

Nel senso che succede una cosa molto semplice, che più volte avevo tentato di spiegare ma forse non ci sono mai riuscito... Quando in un motore si genera un flusso magnetico, tramite una corrente circolante in un solenoide, succede che una buona parte di queste linee di flusso vanno ad opporsi, ad attrarre, a cricolare, in un secondo circuito che possiamo chiamare secondario, il quale traduce queste linee di flusso (la faccio semplice) in forza di attrazione magnetica che andrà a muovere il nostro rotore e produrre quindi la coppia di un motore. Un altra buona parte però di queste linee di flusso (generate con corrente) si va a cortocircuitare nel solenoide stesso, negli avvolgimenti e nel nucleo di questo, queste chiusure delle linee, generate pagandole a caro prezzo, non contribuiscono alla rotazione del rotore e vanno quindi a costituire le perdite vere e proprie di un motore. La resistenza interna di un avvolgimento c'entra in parte, in quanto, anche utilizzando un filo superconduttore, dovremmo comunque tener conto della reattanza di un avvolgimento e quindi di quelle linee di flusso che verranno generate ma creeranno freno e attrito per il loro cortocircuito all'interno del solenoide stesso. FEMM non ne tiene conto, e solo in piccola parte fa vedere questo fenomeno... ciò che avviene fra le spire di un solenoide è una questione molto ma molto comnplessa.

L'unico modo per ovviare a questo, è quello di avere un generatore di linee di flusso che non ha bisogno di corrente, e cioè un magnete, unica pecca è che il suo campo è statico, e NON può diventare dinamico se non con apporto di energia esterna di vari sistemi, il primo è quello di un solenoide che vada a spostare o muovere queste linee, ma che avrebbe poi alla fine gli stessi problemi di prima, il secondo è quello di muovere meccanicamente questi magneti, e qui entrano in gioco i generatori con tutti i loro vantaggi!
Questi hanno il vantaggio di non aver a che fare con la produzione di linee di flusso tramite solenoidi con corrente indotta, ma tramite magneti permanenti che di linee di flusso ne hanno da vendere, ma soprattutto sono prodotte in modo deltutto gratuito. Queste linee di flusso quando vengono messe in movimento tramite energia meccanica esterna, producono un campo magnetico oscillante in grado di produrre una fem in un solenoide, che però in questo caso fa da ricettore e non da produttore. Alcune linee vengono cortocircuitate nel magnete stesso, il più delle volte quelle vicine ai bordi, ma questo non è un problema in quanto le uniche linee di flusso che riceve il solenoide, e che produce quindi la coppia frenante sui magneti, sono le uniche che parteciperanno alla produzione di energia elettrica, quelle cortocircuitate non le abbiamo pagate e anche fossero il 90% il generatore avrà comunque un rendimento alto.
In un motore se il 90% delle linee di flusso venisse cortocircuitato nel solenoide stesso, anche alimentando gli avvolgimenti nel tempo giusto e con il duty cycle esatto, avremmo un motore con un pessimo rendimento.
E' questo, oltre altri motivi che possiamo approfondire, a fare di un generatore ben concepito una macchina quasi perfetta, e a fare invece di un motore una macchina sempre al limite del giusto compromesso sempre dipendente dal fatto che ogni regime (proprio in virtù della corrente circolante) avrà il suo rendimento legato solo in parte alla resistenza interna degli avvolgimenti (che comunque partecipano alle perdite) che per assurdo fa si che a bassi regimi (bassa corrente) il motore renda meno di quando sia ad un regime medio, questo giustificato dal fatto che con bassa corrente le linee che vengono cortocircuitate (percorrendo una strada con minor "resistenza magnetica" sono in proporzione maggiori di quando la corrente è media e questi percorsi brevi sono saturati.

Tornando ai consigli per Elettro e ai generatori elettrici, che quindi secondo me, se ben concepiti, sono fisicamente superiori al corrispettivo motore elettrico, esiste una giusta geometria che regolamenta il miglior compromesso fra densità energetica e costo dei materiali, pur lasciando il rendimento invariato. In virtù del fatto che in una configurazione piggot abbiamo i magneti in aria, abbiamo per forza di cose che linee generate sui bordi di un magnete, tendano a chiudersi sul bordo opposto dello stesso magnete, senza partecipare alla generazione elettrica e a passare quindi per il nucleo della bobina.
A questo punto quindi possiamo affermare che in un magnete spesso 10 mm le linee di flusso presenti sui bordi, debbano fare almeno 10 mm di strada per andarsi a chiudere sul bordo opposto dello stesso magnet. Quindi verrà facile immaginare che se mettiamo difornte a questo magnete spesso 10 mm, un altro magnete uguale in opposizione di polarità ditante 5 mm, le linee dei bordi andranno a chiudersi sul magnete difronte, in quanto la strada dei 5 mm è più breve del bordo opposto del proprio magnete. Il limite massimo che possiamo impostare, prima che le linee dei bordi si chiudano su stesse sarebbe quindi di 9,99 mm, questo traducendolo nella realtà, significa che la distanza massima e ideale che si deve impostare fra due magneti di un generatore piggot, corrisponde allo spessore stesso di un magnete che lo compone. Tornando ai nostri magneti spessi 10mm, la distanza ideale fra di essi è appunto di 10mm, e la bobina dovà quindi essere spessa 10 mm meno le tolleranze di accoppiamento.
Mettendo magneti spessi 20mm possiamo mettere una distanza di 20mm con una bobina spessa quindi il doppio di prima. E' per questo quindi che la scelta dei magneti in un piggot non deve essere casuale e dettata dal fatto che magneti meno spessi costano meno, perchè anche se questa ultima cosa è vera, sarà vero anche che il geratore avrà, quasi a parità di rendimento, una potenza direttamente proporzionale allo spessore dei magneti.
Quindi per il generatore di Elettro con magneti spessi 10mm, dovrà lasciare un gap massimo di 10mm, sopra e sotto questa misura non risulta conveniente procedere.

PS: Per finire (ma solo per ora faccine/smile.gif), penso non sia giusto togliere il ferro da un motore perchè questo aumenterebbe i corti delle linee che senza ferro non vengono "guidate", ma è sacrosanto invece toglierlo da un generatore, in quanto si toglie una sostanziosa perdita per isteresi e le linee cortocircuitate non vanno a costituire perdite di rendimento.

Un Saluto a tutti Kekko




Modificato da kekko.alchemi - 13/9/2013, 02:54


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ElettroshockNow

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Inviato il: 13/9/2013,10:16

Che spettacolo .... sempre più chiara la situazione e di conseguenza si cambia il disegno dell'alternatore.

Ora sto' dal parrucchiere annoiandomi a vedere la mia dolce metà farsi bella per me , ma con un pezzetto di carta ed una penna è uscito questo ..

Due dischi rotorici in ferro spessore 10mm e diametro esterno 200mm

Ognuno è composto da 6 magneti (distanti 60º) disco neodimio n42 30mm x 15 mm di altezza.

I due dischi rotorici avranno un gap di 14mm.

Lo statore sarà realizzato con 6 avvolgimenti (distanziati 60º) da 64 spire con filo da 2mm di diametro posti ad un raggio di 62mm dal centro.
L'avvolgimento così composto avrà un nucleo in aria diametro 30mm e un diametro totale esterno di 62mm .
Quindi in sezione l'area sarà 12mm (altezza bobbina) x 16 (larghezza fascio conduttori).
I conduttori saranno disposti 8 in altezza e 8 in larghezza quindi appunto 64 spire.

Tutti i terminali verranno fatti uscire dallo statore e sarà possibile scegliere se privileggiare la tensione o corrente ponendoli in serie o in parallelo o serie-parallelo visto che tutti sono in fase.

Cosi credo di rispettare anch con un po' di margine tutte le direttive per la realizzazione.

Ciao
ElettroshockNow

I

 

qqcreafis

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Inviato il: 13/9/2013,12:48

CITAZIONE
la mia dolce metà farsi bella per me

lamentati... se sei... capace...


mmmmm......si sembra bene, ci devo fare due conti, ora devo recuperare la figliola che torna da London (viva!) a dopo.



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Inviato il: 13/9/2013,17:09

Ho fatto un calcolo sugli avvolgimenti rilevando che:
Avrò bisogno di 55m di filo smaltato per un peso di quasi 1, 5Kg ....
Avente una resistenza totale di 0.3ohm che porteranno ad una dissipazione termica di 70W alla massima produzione .......
Ci posso stare .... faccine/smile.gif

 

kekko.alchemi

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Inviato il: 13/9/2013,20:57

Credo sia un po' di più... perchè le formule in genere non tengono conto del fatto che in un solenoide la dissipazione termica è limitata dal fatto che le spire sono tutte compatte, perciò quelle interne per dissipare il calore devono dissiparlo prima su quelle esterne, questa situazione è ovviamente diversa da quella di uno stesso filo, lungo quanto quello del solenoide, ma steso su una linea retta... se fai caso ad esempio alla potenza che può passare in una prolunga, di quelle che si arrotolano su supporto, ci sono chiaramente scritte due potenze, una da filo avvolto e una da filo svolto, proprio perchè cambia la dissipazione termica delle due condizioni.

O hai già tenuto conto di questo? faccine/smile.gif



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Inviato il: 13/9/2013,23:02

massimo di induzione

pensare fem = velocita°B°lunghezza filo (che è investita dal campo)

non pensare alla legge di faraday, facilmente si applica in modo sbagliato

nel disegno i magneti sono sotto e ruotano in senso antiorario

http://www.energialternativa.info/Public/NewForum/ForumEA/pptea/ForumEA/4T2Tqqcreafis1.jpg




Modificato da ElettroshockNow - 27/11/2013, 12:41


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Inviato il: 13/9/2013,23:27

CITAZIONE (kekko.alchemi @ 13/9/2013, 21:57)
O hai già tenuto conto di questo? faccine/smile.gif

Ho analizzato il problema in questo modo:
-Lunghezza filo = 55m
-Diametro filo = 2 mm
-Resistività Rame a 20° = 0.017 W·mm^2/m
-Coefficiente Termico = 4.2x10^-3

In teoria avrei una resistenza pari a :
Resistenza= resistività*lunghezza/sezione = 0.017*55/3.14 = 0.3 Ohm
Volendo far scorrere 4.5 Amper per mm^2 avrò una dissipazione termica pari a :
Dissipazione = Amper^2 x Resistenza = 14^2*0.3 = 60W
Sapendo che 6 avvolgimenti da 64 spire a 1080 Rpm produrranno circa 30V avrò :
Una produzione di 30x14 = 420W con una dissipazione di 60W

Nella realtà la dissipazione aumenterà in funzione della temperatura come da te descritto e dovrei trovarmi facendo lavorare lo statore a 60° (caso estremo faccine/smile.gif ) con :
Resistenza a 60° = Resistenza a 20° * (1+ coefficiente termico * (60°-20°) = 0.3*(1+0.0042*40) = 0.35 Ohm
Peggiorando la dissipazione termica faccine/sad.gif portandola a 68W ma non rendendola critica .....
sempre se la temperatura non superi i 60° ..... li' nascono i problemi anche sui magneti faccine/sad.gif

Cmq nessuno mi toglie di tirare un pò di più gli rpm del motore nel momento del bisogno e li' si rovescia tutto faccine/smile.gif ...

Esempio a 2000Rpm e prelevando solo 500W (solo faccine/smile.gif ) lavorerò a tensione di 54V riducendo la corrente a 9.25A e di conseguenza avrò una perdita di soli ..... 30W

Ciao e spero di non aver detto fesserie .... in caso pronto ad imparare .
Buonanotte
ElettroshockNow

PS: domani ... dopodomani ... dopodomani ... vi seguirò dalla Spagna faccine/smile.gif gnam gnam gnam faccine/smile.gif

 

qqcreafis

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Inviato il: 13/9/2013,23:49

so come fare per dissipare la metà



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