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

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I motori-generatori devono essere armonici?
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qqcreafis

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Inviato il: 21/07/2016 12:31:06

ho parlato con un grande Capo alla grande U e mi ha detto che che è meglio che la spinta sia continua e quindi si ottiene di più con una sinusoide ecc ecc

Si Si è vero ma io non sono (completamente) d'accordo.


premesso che il miglior motore/generatore è quello omopolare a cc e che quindi con l'armonicità non ha nulla a che fare

la sinusoide va bene in tanti casi specie se hai ferro in circolazione

Ma secondo mè l'intensità di campo in certe situazioni è più importante e questa si può ottenere spesso rinunciando ad un campo armonico

il caso è sempre quello più semplice possibile un motore-generatore senza ferro tra le spire.






Modificato da qqcreafis - 21/07/2016, 14:42:20


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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.
Xyz non ha seguito le falsità che ci circondano.
Xyz si è impegnato ed è riuscito nel suo intento.

 

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Inviato il: 21/07/2016 17:00:21

Io la penso esattamente come te e penso anche di sapere il motivo di come mai tanti 'altri' la pensano in questo modo...


CITAZIONE

la sinusoide va bene in tanti casi specie se hai ferro in circolazione

la sinusoide va sempre bene e facilita molte cose inoltre la teoria è super studiata mentre per una gestione impulsiva occorre realizzare un controller ad hoc dove la parte SW la fa da padrone ed entrare (per alcuni) in un campo minato , mentre nel sistema 'tradizionale' basta inviare n sinusoidi sfasate tra loro.

Infine , secondo me, tutto va dimostrato praticamente...tutti e due i sistemi hanno pro e contro...se si parla di efficienza...allora ( per me ) non c'è storia!!!!



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qqcreafis

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Inviato il: 21/07/2016 17:33:41

è chiaro che partire con un ironless significa partire con il piede sbagliato ma è comunque una possibilità


comunque voglio mettere gù un pò di teoria semplificata all'osso da discutere.

cumunque vado via per qualche giorno



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Inviato il: 26/07/2016 21:21:19

fatta la teoria e.. trovato l'inganno



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Inviato il: 26/07/2016 21:36:21

chiamiamo V funzione del tempo la tensione fornita dall'esterno

e f la forza elettromotrice autoindotta.

ipotesi di partenza, in un ironless l'induttanza è bassa, noi facciamo finta che sia proprio zero.

R è la resistenza ohmmica del filo

eta= rendimento istantaneo

I= (V-f)/R

Potenza totale = V*I =V*(V-f)/R

Potenza persa in calore = R*I^2= (V-f)^2/R

Potenza utile = V*I - R*I^2 = V*(v-f)/R - (V-f)^2/R = f*(v-f)/R

la teoria è quindi incredibilmente semplice

rendimento istantaneo = eta = Potenza utile/Potenza totale = (f*(v-f)/R)/(V*(v-f)/R) = f/V

quindi il rapporto tra la fem e la tensione di alimentazione istantanea è il rendimento istantaneo

se V = fem eta=1 ma anche p utile = 0W


IPOTESI eta = costante ad es 98%=0,98


V = 1/eta*f

P utile = f^2*(1-eta)/(R*eta)

P totale = f^2/eta*(1-eta)/(R*eta)


rendimento sul ciclo = (integrale(da 0 a T/2) P utile dt)/(integrale(da 0 a T/2) P totale dt)

dato che il rendimento è costante

rendimento sul ciclo = (integrale(da 0 a T/2)f^2*(1-eta)/(R*eta) dt)/(integrale(da 0 a T/2) f^2/eta*(1-eta)/(R*eta) dt)

ma dato che eta è per ipotesi costante

rendimento sul ciclo = eta*(integrale(da 0 a T/2)f^2 dt)/(integrale(da 0 a T/2) f^2 dt)

rendimento sul ciclo = eta


ovvero il rendimendo sul ciclo è uguale a quello istantaneo

quindi se si vuole il rendimento del 98% occorre che lo sia quello istantaneo

ovvero che V=1/0,98 *f =1,02 volte la f elettromotrice autoindotta in ogni istante


(significa che se la fem autoindotta è una sinusoide pura perfetta da 100v di picco per avere il 98% di rendimento l'intensità di picco della sinusoide di pilotaggio deve essere 102 volt circa)


Ammettiamo di voler generare 8 KW di potenza utile R = 10000volt^2/8000W*0,02/0,98=0,025 ohm


IN REALTA LA FEM E LA R NON SONO INDIPENDENTI

PER POTER OTTENERE UNA POTENZA UTILE ELEVATA CHE E' PROPORZIONALE AL QUADRATO DELLA FEM

occorre tenere elevata la fem e questo rignifica campi molto alti e d alte velocità di rotazione

Un Campo alto si può ottenere con array magnetici e massimizzarlo significa anche perdere l'armonicità

la teoria continua....















Modificato da qqcreafis - 26/07/2016, 22:29:47


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Inviato il: 26/07/2016 22:35:37

metodi pratici


abbiamo un sistema magnetico con conduttori che ha una certa fem istantanea perfettamente armonica o qual si voglia.


come fare per alimentare in modo perfetto?


Ammettiamo di seguire la tecnica del rendimento costante


ci attacchiamo un trasduttore di posizione e acquisiamo la forma d'onda


la ricalcoliamo per qualunque velocità istantanea e gliela riforniamo aumentata di 1,02 per ottenere il 98% costante


la fem = -d(Flusso(B(theta)))/dt = g(theta) d(theta)/dt



quindi ....



Modificato da qqcreafis - 26/07/2016, 23:52:02


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Inviato il: 26/07/2016 23:36:41

che sia armonica o no non è importante è che B sia alto in modo da tenere R basso

insomma l'ottimizazione del circuito magnetico ha la prevalenza, poi l'elettronica si adegua



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Inviato il: 26/07/2016 23:44:16


CITAZIONE

I motori-generatori devono essere armonici?


CITAZIONE (qqcreafis, 26/07/2016 21:36:21 ) Discussione.php?213881&1#MSG4
Un Campo alto ... perdere l'armonicità

non voglio rompere ...quindi al momento devo solo convincere una persona a fare un video e postarlo...



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Inviato il: 26/07/2016 23:54:48


CITAZIONE

a fare un video e



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Inviato il: 27/07/2016 00:09:45

E' tardi ed i pensieri mi si accavallano...accade anche a te?
Il mio era un volo...sono partito dal rendimento...cioè da un generatore ( che sia anche motore ) che muove un motore (che è anche generatore). Quindi collegando in cascata due oggetti gemelli (generatore->motore) e ipotizzando che abbiano un rendimento prossimo al 100%...basterebbe che io ruotassi il rotore del generatore oppure fossi in grado di replicare cosa combini nelle sue bobine!
In linea teorica occorre solo replicare quel segnale...è per caso armonico? ma manco per niente! Tutto chiaro?



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Inviato il: 27/07/2016 12:41:18

Mizzeca ....ecologix è stato rapidissimo...



A dire il vero ricordavo che l'efficienza dei brushless fosse più alta...vabbè mi sono sbagliato.

Cmq la prova è solo dimostrativa, cioè agganciamo un generatore ad un motore muovendo il primo il secondo gira. Questo implica un'alta efficienza di entrambe. Se Ecologix avesse mosso con la mano il secondo brushless il primo si sarebbe mosso ...quindi il generatore sarebbe diventato un motore e il motore diventava un generatore.
Le domande sono diverse...possiamo ottenere una configurazione con rendimento più alto? Forse si! Vale la pena? Forse no!
Ma...che cavolo di forma d'onda esce da quel generatore? Inoltre siamo in grado di migliorarla per gestire meglio il motore?

Vabbè...sono andato un pelo fuori tema ()...non rompo più...ascolto in religioso silenzio!



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Inviato il: 27/07/2016 13:00:22


CITAZIONE

ma manco per niente! Tutto chiaro?
chiarissino!

siamo giunti alla stessa conclusione in pratica basta replicare la fem che come forma è quella che è. Importantissimo è tenere B alto per minimizzare R (per ottenere la stessa fem bastano meno spire==> filo + grosso( o meglio multiplo)==> R minimizzata)

ora devo andare avanti nella teoria (semplificata)

CITAZIONE
possiamo ottenere una configurazione con rendimento più alto? Forse si! Vale la pena? Forse no!
direi che in teoria no ma in pratica si almeno un pochino


tieni conto che la densità di potenza utile dipende dal quadrato della fem il che significa che se si fa un motore da 10kW picco la potenza sotto 1/10 della fem conta con una potenza minore di 100W !!!!!!



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Inviato il: 27/07/2016 13:04:03

insomma con un alimentatore super in grado di raggiungere qualunque tensione in un microsecondo un encoder di posizione preciso e soft opportumo si può far girare al meglio qualunque cosa


si fa un'acquisizione in funzione dell'angolo e della velocità angolare della fem poi la si ricalcola per qualunque velocità di rotazione (aumentata del fattore (1-redimento)/rendimento) e tramite il superalimentatore la si spedisce al motore . Si può tenere conto anche del carico, in un ironless il carico conta poco (meno) in un altro tipo conta di più



Modificato da qqcreafis - 27/07/2016, 13:48:55


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Inviato il: 27/07/2016 21:02:47


CITAZIONE

siamo giunti alla stessa conclusione in pratica basta replicare la fem che come forma è quella che è. Importantissimo è tenere B alto per minimizzare R (per ottenere la stessa fem bastano meno spire==> filo + grosso( o meglio multiplo)==> R minimizzata)


Più o meno è quello che cerco di realizzare quando assemblo i miei statori assiali "ironed". Aumentare al massimo B e diminuire il più possibile la R dell'avvolgimento.

Per un generatore ideale a quanto si potrebbe portare l'intensità di B al centro della bobina "ironless".

L'altra sera ho provato una configurazione con 3 magneti 40x10x5 N42 disposti a "piramide" due alla base e uno in centro tra i due.

Simulando con fem e considerando lo spessore delle bobine di 40 mm e con nucleo di spessore dimezzato rispetto alla larghezza del magnete, al centro ottengo un valore di 2,018 Tesla.

Senza nucleo ferromagnetico con un array ben studiato a quanto si potrebbe arrivare?

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/M/Screenshot_20160727_210431.png



Poi questa sera con una bobina da 140 spire ho provato a farla scorrere sopra un solo polo fatto a "piramide".
Era un pò complicato senza farsi male alle dita.... in alternata con un solo passaggio il tester segnava 0,445 volt



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Inviato il: 27/07/2016 21:05:47

datemi una mano...LINK
poi rimuovo il messaggio...



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