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Libero51
| Inviato il: 4/8/2008,14:12
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CITAZIONE (eneo @ 4/8/2008, 12:17) . . . essendo di potenza superiore dei pannelli produrebbe una corrente tanto da innalzare troppo la tensione di carica e col passare del tempo la rovinerebbe.
Ciao a tutti ed in particolare ad eneo del quale ho citato una frase nella discussione sui generatori per eolico. Ho iniziato questa discussione estemporanea per raccontarvi qualche curiosità della mia esperienza professionale di tecnico di impiantistica di trazione elettrica ferroviaria.
La frase di eneo mi ha fatto ricordare in che modo veniva dissipata l'energia recuperata in discesa da un treno a trazione elettrica trifase 3,4 kV. L'Italia era stata tra i precursori dell'innovazione della trazione elettrica ferroviaria ma in quel periodo le difficolta costruttive dei collettori cc e degli ingranaggi avevano spinto alla scelta del sistema asincrono trifase. Alle difficoltà di una linea aerea bifilare (la terza fase era collegata alla rotaia) si aggiungeva la frequenza troppo elevata dei 50 Hz che avrebbe costretto ad usare ruote troppo piccole o motori con troppi poli con relativo aumento del diametro del motore. La trasmissione a bielle sopperiva alla mancanza di ingranaggi adeguati (Le locomotive a vapore influenzarono la scelta) . Per la frequenza si costruirono delle enormi centrali di conversione rotanti sincrone che trasformavano il sistema trifase da 50Hz a 50/3 Hz . Questo, per intenderci, consentiva ad un motore asincrono a 4 poli di girare sui 460 giri al minuto ed a due motori connessi in cascata di girare a 230 giri (Rotore avvolto con tre anelli e spazzole collegato allo statore del secondo motore) . Un reostato ad immersione in acqua provvedeva a modificare l'impedenza dei rotori portando la coppia massima allo spunto . Nelle marce "economiche" i rotori venivano collegati in corto circuito come un normale rotore a gabbia di scoiattolo. Un tale sistema consentiva ad un treno in discesa di superare la velocità di sincronismo e passare automaticamente nella condizione di frenatura elettrica con recupero. L'energia prodotta veniva scaricata sulla linea di contatto e serviva per alimentare un treno in salita "non troppo" lontano. La condizione peggiore era quella di più treni in discesa che non potendo alimentare altri carichi riversavano l'energia prodotta in discesa sulla convertitrice fissa. Entro i limiti di potenza della convertitrice rotante questa trasferiva l'energia complessiva sulla rete di alimentazione primaria a 66 kV . Se si superava la prestazione della convertitrice questa avrebbe rischiato di venir spinta oltre al sincronismo, con conseguente apertura delle protezioni primarie e interruzzione repentina della frenatura elettrica per tutti i convogli in discesa.
La similitudine con il ragionamento di eneo diventa ora evidente.
Nel piazzale all'aperto della centrale una grossa piscina di acqua e soda, protetta da recinzione e cartelli di pericolo, era collegata alla rotaia e sopra di essa collegate ai due conduttori di fase era possibile con un gioco di paranchi isolati far calare ed immergere progressivamente nella piscina due grossi spezzoni di rotaia. Non ho mai avuto la fortuna di assistere a tale operazione ma ho visto sufficienti scariche AT di potenza per immaginarmi la scena dell'arco che si innesca ed il rumore, il gorgoglio ed i vapori e gli schizzi che volano intorno .
Anche questo era in fondo un sistema di regolazione per evitare una "carica" eccessiva.
Ancora oggi l' Italia paga un prezzo enorme per aver impostato il sistema di trazione elettrica ferroviaria troppo in anticipo. Anche il sistema 3 kV cc attualmente in uso risulta obsoleto se considerate un sistema di trazione ca 22 kV con autotrasformatore a bordo e sistemi elettronici di potenza e controllo . A causa della tensione troppo bassa siamo costretti a far circolare sulla linea una corrente enorme , al punto che non esiste più confine tra funzionamento nominale e condizione di corto circuito. (pensate alle perdite in linea ed al costo del rame)
Occorre molta attenzione quando si generalizza troppo precocemente l'uso di tecnologie d'avanguardia.
Un saluto a tutti
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Ferrobattuto
| Inviato il: 5/8/2008,13:24
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Ciao Libero.
Esistono anche dei generatori asincroni trifasi commerciali, composti da un motore diesel (di solito sono di potenza rilevante) accoppiato ad un "generatore" con rotore in corto, proprio come un motore con rotore "a gabbia di scoiattolo". Fatti girare a velocità di poco superiore al sincronismo erogano il massimo della corrente di targa. Li ho visti usare dai giostrari, dove l'utenza di rete non è sufficiente. Mi risulta che anche alcune piccole centrali idroelettriche abbiano generatori simili. Vengono usati come rifasatori per controbilanciare lo sfasamento in ritardo dovuto a tutti gli utilizzatori induttivi (praticamente tutti...) presenti sulla rete.
Parlando con dei ferrovieri, alla stazione di Formia, mi dissero anche loro dei problemi legati anche all'attuale sistema di alimentazione dei treni. Ossia che in molti casi sono costretti a procedere a velocità ridotta a causa dell'insufficiente sezione dei cavi di contatto, che rischiano di "accendersi" come una lampadina, o comunque causano cali di potenza sui locomotori.
Mi chiedo: perché hai messo questa discussione nelle presentazioni? Non starebbe meglio nelle discussioni di carattere generale?
Saluti a e.
Ferro
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Libero51
| Inviato il: 6/8/2008,07:39
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CITAZIONE (Ferrobattuto @ 5/8/2008, 14:24) Ciao Libero.
. . . Mi risulta che anche alcune piccole centrali idroelettriche abbiano generatori simili. Vengono usati come rifasatori per controbilanciare lo sfasamento in ritardo dovuto a tutti gli utilizzatori induttivi (praticamente tutti...) presenti sulla rete.
Ciao a tutti, gira gira è un periodo che i miei interventi ,prima o poi, "inciampano" negli alternatori. Lo statore di un motore asincrono trifase è esattamente uguale a guello di un motore sincrono . La differenza stà nel rotore. Il rotore di una macchina sincrona (motore o alternatore ) è costituito da magneti o elettromagneti corrispondenti al numero di poli con il quale è stato avvolto l'avvolgimento statorico. Questo fatto comporta che nel funzionamento della macchina sincrona la velocità del motore è saldamente (magneticamente) accoppiata alla velocità del "campo rotante" prodotto dallo statore. Per una macchina bipolare perdere mezzo giro significa un corto circuito. . . Il motorino del programmatore della lavatrice è un motore sincrono talmente piccolo e gira talmente piano da riuscire ad avviarsi da solo. Il suo elvato numero di poli gli consentono di "agganciarsi" al campo rotante anche da fermo.
L'avviamento e l'inserimento in rete di un motoe sincrono o di un alternatore comportano l'uso di una macchina ausiliaria che porta in velocità il sincrono. L'inserimento avviene quando le tre fasi , corrispondono esattamente, per velocità, tensione e fase alle corrispondenti di rete. La tensione viene regolata alimentando tramite spazzole ed anelli gli avvolgimenti in cc del rotore. Se tale eccitazione è scarsa, la rete "vede" il sincrono come carico induttivo, mentre la sovreccitazione comporta il funzionamento come carico capacitivo (rifasatore, Ferro si riferisce a tale condizione del motore sincrono)). Il rotore a gabbia di scoiattolo del motore asincrono è costituito da grosse spire in corto circuito "annegate" in una struttura di ferro laminato. Le correnti rotoriche indotte dal campo rotante statorico trasformano il rotore in un elettromagnete con lo stesso numero di poli dello statore . Tali correnti rotoriche si generano per la differenza di velocità tra il campo rotante statorico ed il rotore. Tale differenza di velocità viene chiamata "scorrimento". Se tale scorrimento si annulla (alla velocità di sincronismo) le correnti rotoriche si annullano e si annulla pure la conseguente coppia motrice. Se però il rotore viene spinto oltre a tale velocità lo scorrimento "negativo" (il rotore gira più forte del campo rotante) inverte il senso della coppia motrice ed il motore asincrono funziona da generatore. Il generatore asincrono viene utilizzato nelle piccole centrali per la sua maggior robustezza e perchè non necessita delle delicate operazioni di inserimanto in rete.
Un saluto a tutti.
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Ferrobattuto
| Inviato il: 6/8/2008,13:05
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Ciao Libero.
Ottima spiegazione. Un buon ripasso per me e un ottimo chiarimento per chi non ne era a conoscenza. Ultimamente sono venuto in possesso di un generatore da 600W autocostruito. L'amico che me lo ha dato mi ha detto che è di tipo "risonante", ossia portato alla velocità di sincronismo (3000 G/m, è un due poli) un circuito risonante, costituito da un avvolgimento all'interno e da un condensatore da 32 microfarad esterno, entra in risonanza e produce corrente a 220V in un secondo avvolgimento. A vederlo sembra il normale motorino sigillato monofase ad induzione da cui è stato ricavato. L'ho aperto (e come non potevo!): ci sono due avvolgimenti in quadratura (90° elettrici), di cui uno con filo di sezione maggiore dell'altro e quasi doppio numero di spire, che fa capo al condensatore, e l'altro che fa capo ai morsetti di uscita. Monofase, chiaramente. Il mio amico, pensionato anche lui, mi ha detto che nella fabbrica dove lavorava prima ce n'era uno da 5KW a 5KHz per macchine utensili speciali, ma che a 50Hz di così grandi non se ne possono fare. Presumo a causa delle induttanze e capacità troppo grandi necessarie. Ne hai mai sentito parlare?
Comunque non crucciarti per gli alternatori: mi sembra logico che in un forum dedicato alla generazione di energia elettrica fai-da-te si "inciampi" spesso negli alternatori....
Saluti.
Ferro
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Libero51
| Inviato il: 8/8/2008,06:59
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CITAZIONE (Ferrobattuto @ 6/8/2008, 14:05) ci sono due avvolgimenti in quadratura (90° elettrici), di cui uno con filo di sezione maggiore dell'altro e quasi doppio numero di spire, che fa capo al condensatore, e l'altro che fa capo ai morsetti di uscita.
Ciao a tutti, ciao ferro , non conosco un tale tipo di generatore e mi incuriosisce non poco.
I due avvolgimenti che hai citato sono "anche" sul rotore ? (sembra anche a me una domanda sciocca ma sullo statore di un motore asincrono monofase ci sono "quasi" i due avvolgimenti che hai citato) .
Come è fatto il rotore?
Un saluto a tutti 
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Ferrobattuto
| Inviato il: 8/8/2008,21:57
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Ciao Libero.
Lo so, anche sullo statore di un normale monofase ci sono due avvolgimenti in quadratura, l'ho potuto constatare proprio ieri che ho dovuto riparare la mia pompa per l'acqua che ne ha uno, ma credo che siano avvolti con rappotro spire differente. Il rotore è un normale rotore in corto, a gabbia di scoiattolo. Non chiedermi come funziona, anche se qualche vaga idea forse ce l'ho: la cosa va in risonanza quando la velocità dell'indotto impiega esattamente un quarto di ciclo a compiere la distanza tra le due quadrature. Ma che cosa inneschi la risonanza non ne ho la più pallida idea. Per il momento non ho il tempo (stò litigando con lo stampo delle piastre!), ma appena posso lo provo in accoppiata con qualche motorino.
SAluti.
Ferro
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Ferrobattuto
| Inviato il: 23/8/2008,19:21
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Salve a tutti.
Ciao Libero, questa tua citazione, rileggendola a distanza di tempo, mi ha dato da pensare: 
CITAZIONE Questo, per intenderci, consentiva ad un motore asincrono a 4 poli di girare sui 460 giri al minuto ed a due motori connessi in cascata di girare a 230 giri (Rotore avvolto con tre anelli e spazzole collegato allo statore del secondo motore)
Non ho capito bene, perché metà giri nel secondo motore? Nell'indotto del primo motore, per effetto dello scorrimento, la frequenza dovrebbe essere molto più bassa. Nei normali motori con indotto a gabbia, la frequenza nelle barre dell'indotto dovrebbe essere all'incirca il 5% di quella di rete. O dipendeva dai collegamenti meccanici?  Si potrebbe invertire il sistema e usarlo come moltiplicatore di frequenza? 
Scusa se te lo chiedo, ma tu cosa fai (o facevi) come lavoro? Se ti va di dirmelo, chiaramente. 
Ti saluto.
Ferro
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Libero51
| Inviato il: 25/8/2008,16:34
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CITAZIONE (Ferrobattuto @ 23/8/2008, 20:21) Questo, per intenderci, consentiva ad un motore asincrono a 4 poli di girare sui 460 giri al minuto ed a due motori connessi in cascata di girare a 230 giri (Rotore avvolto con tre anelli e spazzole collegato allo statore del secondo motore)
Ciao a tutti , ciao a Ferro . L'alimentazione a 50/3 Hz consentiva ad un motore asincrono a 4 poli di girare a circa 480 giri (a 50 hz un tale motore gira a velocità tripla). Le locomotive elettriche trifasi avevano generalmente due motori che collegati meccanicamente con bielle giravano alla stessa velocità. Il collegamento in cascata consentiva l' ultriore dimezzamento della frequenza su ogni motore ed il conseguente dimezzamento dei numeri di giri. Per poter capire "facilmente" tale funzionamento devi valutare a quale frequenza viene prelevata l'alimentazione del secondo motore dai tre anelli del rotore del primo motore . Se il primo motore gira a 250 giri (scorrimento 50%) dai suoi anelli viene prelevata metà frequnza (50/6 Hz) e quindi il vincolo meccanico tra i due motori li costringe a ripartirsi frequenza e scorrimenti con conseguente dimezzamento dei giri.
Non avevano collettori, ingranaggi ed elettronica moderne e si accontentarono di bielle e reostati a liquido. All'avviamento l'inserimento del reostato (dimensionato opportunamente ) sugli anelli del secondo motore modificava la curva meccanica dei motori portando la coppia massima a velocità . . . 0.
Immagina che un motore asincrono trifase a rotore avvolto, elettricamente, assomiglia molto ad un trasformatore con "traferro" .
Mi sono occupato nelle F.S. di gestione lavori ed ho operato in particolare nel settore delle linee di trazione elettrica. Sicuramente un ambiente che mi ha messo ha disposizione una palestra di attività ed incarichi veramente vasta.
Questa volta , se non fosse che per la giovinezza trascorsa, la faccina un pò triste è inevitabile.
Saluti a tutti
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Ferrobattuto
| Inviato il: 25/8/2008,21:04
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Salve a tutti.
Ciao Libero. Allora avevo capito bene:
CITAZIONE O dipendeva dai collegamenti meccanici?
Insomma, costretti a girare insieme si "accontentavano" di metà giri e spartivano la frequenza tra loro. Ottimo. Che dici, si potrà invertire il sistema per fare motori che facciano 6000 o 9000 o 12000 giri?
Non essere triste, pensa quanto è stata piena e soddisfacente la tua vita lavorativa. La stessa cosa non posso dire dei miei ultimi 32 anni, ma soltanto dei dieci precedenti.... Adesso è ora di godersi un po' i frutti di quanto fatto prima, godersi la famiglia (specialmente i nipotini, io non ne ho...) e qualche hobby soddisfacente. La vita va "vissuta in diretta", prendendo ciò che di meglio ci da (e non sto parlando di "godurie" e soldi), ringraziando Nostro Signore per quanta salute ci lascia.
Saluti a te e a tutti. 
Ferro
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Libero51
| Inviato il: 25/8/2008,23:10
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CITAZIONE (Ferrobattuto @ 25/8/2008, 22:04) l. . . si potrà invertire il sistema per fare motori che facciano 6000 o 9000 o 12000 giri?
Ciao a tutti , ciao ferro, la tua curiosità non ha limiti . . . Ho capito perchè sei inconsapevolmente un finto inesperto , continui a farti delle domande . . .
"Quasi" tutto è possibile , un convertitore a 200 Hz potrebbe alimentare un motore asincrono bipolare a circa 11000 giri . La maggior frequenza consentirebbe di alleggerire il motore a parità di potenza usando meno ferro nel circuito magnetico . . . I motori a 50/3 Hz erano molto più pesanti dei motori a 50Hz di pari potenza. Maggior frequenza ... meno ferro e viceversa.
Il moderno controllo elettronico di potenza usa sostanzialmente un inverter a frequenza variabile per far funzionare un robusto asincrono a giri variabili. La spiegazione è un pò grossolana ma per il momento non ti accontenteresti di un motore a collettore ?
Saluti a tutti. 
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Ferrobattuto
| Inviato il: 26/8/2008,19:45
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Salve a tutti.
Hai ragione Libero. Ma smettere di avere curiosità significa lasciar morire la mente....
Tempo fa mi baloccavo con l'idea di realizzare un modo per la trazione elettrica di una macchina o un veicolo qualsiasi usando un motore asincrono e un inverter. Mi sono scontrato col fatto di dover variare la tensione insieme alla frequenza, giacché da zero al massimo la frequenza cambierebbe di molto. Naturalmente coi moderni inverter si potrebbero fare entrambe le cose contemporaneamente, ma poi non mi sono saputo spiegare che rendimento avrebbe un sistema così. Immagino che un motore asincrono fatto per funzionare a 50Hz abbia rendimenti più bassi a frequenze differenti, poi c'è il cosfi a mischiarmi le idee e così via. Alla fine ho concluso che un buon motore a collettore sarebbe stato un buon compromesso, specialmente accoppiato ad un parzializzatore, tipo variatore per trapani, ma in CC. Facilmente realizzabile con una manciata di semiconduttori attuali. Come vedi mi accontento facilmente.
No, la domanda era un po' accademica, per avere molti giri su qualcosa, anche con poca potenza, senza troppe complicazioni, ma non fa niente.
Pochi giorni fa mi sono trovato in stazione a Cassino. Chiacchierando con un conduttore ho avuto la soddisfazione di salire nella motrice e dare un'occhiata nel corridoio dietro la cabina di guida. Era una delle motrici più moderne, con tanti bei semiconduttori montati su grossi dissipatori. Anche se non ho potuto vedere un granché per via delle protezioni m'è piaciuto ugualmente. L'elettronica di potenza mi ha sempre interessato molto.
Se avessi un surplus di produzione di energia autonoma (e qualche soldo) proverei senz'altro a fare un "qualcosa di semovente" per conto mio. Per ora rimangono sogni.... 
Saluti a tutti.
Ferro
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Libero51
| Inviato il: 25/9/2008,08:27
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CITAZIONE (Ferrobattuto @ 6/8/2008, 14:05) Ciao Libero.
. . . Ultimamente sono venuto in possesso di un generatore da 600W autocostruito. L'amico che me lo ha dato mi ha detto che è di tipo "risonante", ossia portato alla velocità di sincronismo (3000 G/m, è un due poli) un circuito risonante, costituito da un avvolgimento all'interno e da un condensatore da 32 microfarad esterno, entra in risonanza e produce corrente a 220V in un secondo avvolgimento. A vederlo sembra il normale motorino sigillato monofase ad induzione da cui è stato ricavato. L'ho aperto (e come non potevo!): ci sono due avvolgimenti in quadratura (90° elettrici), di cui uno con filo di sezione maggiore dell'altro e quasi doppio numero di spire, che fa capo al condensatore, e l'altro che fa capo ai morsetti di uscita. Monofase, chiaramente. Il mio amico, pensionato anche lui, mi ha detto che nella fabbrica dove lavorava prima ce n'era uno da 5KW a 5KHz per macchine utensili speciali, ma che a 50Hz di così grandi non se ne possono fare. Presumo a causa delle induttanze e capacità troppo grandi necessarie. Ne hai mai sentito parlare?
Ciao a tutti e ciao ferro, mi auguro che migliorino le condizioni che ti hanno temporaneamente impedito di partecipare al forum e ti rinnovo i migliori sentimenti di amicizia e simpatia.
Ho acquistato da un paio di mesi un generatore a benzina da 2,5 KW pagandolo in offerta 99 Euro.
Gira che è una meraviglia e rimango sbalordito per il prezzo possibile dalla grande produzione di serie.
Ho cercato di sopprimere la tentazione di smontarlo e vedere come è costruito l'alternatore .
In compenso ho continuato a cercare sul Web notizie su tali generatori fino a quando la frase "autoeccitazione asincrono" scritta sul motore di ricerca di google mi ha portato "in porto".
http://www.webalice.it/egidiorezzaghi/IAEL...SI/MACASI29.HTM
E' passato un bel pò di tempo da quando studiavo il diagramma circolare del motore asincrono e proprio non ricordavo il "generatore asincrono in funzionamento isolato".
La veloce sintesi è questa.
Tre opprtuni condensatori eguali collegati ad un motore asincrono trifase lo trasformano in un generatore asincrono. L'avviamento del generatore deve avvenire senza carico , il magnetismo residuo del rotore a gabbia produce una piccola corrente che dai condensatori "rimbalza" sugli avvolgimenti. Gli avvolgimenti a loro volta "rimbalzano sui condensatori ed il generatore si autoalimenta. Occorre dimensionare i condensatori per evitare risonanze che possono provocare pericolose sovratensioni. Il motore asincrono monofase in effetti è un motore bifase e quindi sono sufficienti due condensatori (diversi perchè in tal caso gli avvolgimenti sono diversi). Ecco spiegato il segreto del generatore autocostruito dal tuo amico. In effetti ha collegato due opportuni condensatori ad un motore asincrono monofase e lo ha trasformato in un generatore asincrono autoeccitato.
Penso che troverò il tempo per fare qualche prova.
Un saluto a tutti
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fly1971
| Inviato il: 29/9/2008,13:31
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Ciao Libero, ti posto le immagni che mi hai chiesto, sono i componenti di un alternatore di auto
Statore trifase con avvolgiemnti ad onda con 36 cave
Rotore a 12 poli, 6 S e 6N ( non è l afoto originale ma è simile a quello in figura) Immagine Allegata: rotore.jpg
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fly1971
| Inviato il: 29/9/2008,13:35
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statore Immagine Allegata: statore11.jpg
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Sandrinas
milliWatt 
Gruppo:Utente
Messaggi:1
Stato:
| Inviato il: 8/2/2011,14:05
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Ciao, riapro oggi un argomento abbastanza vecchio, sono uno studente di ingegneria meccanica e sto realizzando un generatore con un motore asicrono trifase da 11 kw. Dopo aver collegato il "genertore" al motore diesel da 18 hp ed aver messo la batteria di condensatori (50 uF ad ogni capo) ai capi di uscita del generatore ho acceso il motore e fatto girare a circa 3000 giri, adesso funziona tutto ho una tensione ai capi di circa 400 volt, ho provato a far girare un motore da 3 kw ed è andato tutto bene. Adesso il mio problema sussiste solo nel momento in cui voglio misurare le ampere in uscita con un tester, nel momento in cui collego quest'ultimo ho un'improvvisa caduta della tensione. Per tornare alla tensione normale devo ho spegnere e riaccendere il motore oppure aumentare il numero di giri, da che cosa è dovuto l'improvviso calo di tensione? forse dalla batteria troppo piccola di condensatori?.
Altra domanda: misurando la tensione ai capi di una fase e la terra ho una tensione di 220 volt ma di ampere non si vede l'ombra. E' possibile ricavare una tensione di 220 volt con un mat trifase? Grazie in anticipo.
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