BellaEli
| Inviato il: 03/12/2016 21:29:45
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E' corretto ciò che dice inventoreinerba ma, forse, poco comprensibile a chi non ha le idee chiare... provo a spiegare meglio, speriamo ci riesca !
Iniziamo a dare qualche definizione:
1) La f.e.m. (forza elettromotrice, ovvero i volt misurati ai capi di una spira in cui non scorre corrente) presente ai capi di una spira è uguale alla variazione del flusso magnetico ΦB che lo attraversa in una unità di tempo.
Questo implica che per aumentare i Volt hai 3 possibilità:
1) Aumentare il flusso, ovvero utilizzare magneti con un flusso maggiore;
2) Aumentare il numero di spire in modo che la somma delle f.e.m. di ogni singola spira dia una tensione maggiore;
3) Aumentare la velocità con cui il flusso varia, ovvero aumentare la velocità di rotazione.
2) La f.e.m. è la tensione misurata a vuoto, quando ai capi della spira applichiamo un carico nella spira scorrerà una certa corrente. Ciò determinerà 2 conseguenze:
1) La corrente che scorrerà nella spira, poichè questa avrà una sua resistenza interna (la resistenza dell'avvolgimento), provocherà una caduta di tensione (data dalla legge di Ohm, ovvero R x I) che farà diminuire la tensione di uscita della spira stessa.
Tale caduta di tensione sarà proporzionale alla corrente che scorre nell'avvolgimento e alla resistenza dell'avvolgimento, quindi più corrente si chiederà all'avvolgimento più la tensione di uscita sarà minore, più è alta la resistenza interna dell'avvolgimento (filo sottile), più la tensione di uscita sarà minore.
2) La corrente che scorre nell'avvolgimento lo trasforma esso stesso in una elettrocalamita che si opporrà al flusso del magnete, ovvero se il magnete si sta avvicinando all'avvolgimento col polo, ad esempio, Nord, la corrente scorrerà nel verso che farà si che la spira genererà un campo magnetico di polo identico a quello del magnete, ovvero, Nord, respingendo il magnete.
Quando il magnete inizia ad allontanarsi dalla spira, la corrente cambierà verso e l'avvolgimento provocherà un campo magnetico di polo opposto a quello del magnete, ovvero, Sud, attraendo il magnete.
Questo vuol dire che più corrente chiederai all'avvolgimento e più i magneti che generano tale corrente saranno "frenati" dalla corrente che scorre.
Ora poichè l'avvolgimento, il motore e tutto il resto ha un rendimento inferiore all'unità, se dall'avvolgimento prelevi 10 W vorrà dire che il motore che fa girare i magneti del tuo prototipo dovrà essere alimentato con una potenza sicuramente superiore a 10 W, per la legge di conservazione dell'energia.
Fatta questa necessaria premessa proviamo a rispondere a qualche domanda:
CITAZIONE
Lo scopo del doppio rotore è una produzione di Ampere maggiore?
Più Amper è una conseguenza, in realtà, come spiegato su, un flusso maggiore determina una f.e.m. maggiore e, di conseguenza, una corrente maggiore quando applicheremo un carico.
CITAZIONE
meglio aumentare il diametro del filo di rame?
Il diametro del filo di rame deve essere proporzionato alla corrente di progetto. Questi perchè un diametro del filo maggiore vuol dire che, a parità di spire, la bobina sarà più grande, occuperà più spazio e, se si vuole avere una determinata f.e.m. delle bobine troppo grandi potrebbero non entrare nello statore.
In tale situazione occorrerà progettare uno statore più grande, aumentare il numero di magneti, struttura più robusta, insomma lievitano i costi.
Normalmente, in un avvolgimento, si stabilisce una corrente per mm2 e ci si regola, sulla dimensione del filo da utilizzare, sulla base di tale parametro.
Normalmente si usano intensità di corrente che vanno dai 2 ai 4 ampere per mmq, quindi per il tuo avvolgimento dovresti utilizzare un cavo che va dai 0,5 a 1 mm2, ovvero un filo del diametro che va da 0,78 a 1,12 mm.
CITAZIONE
meglio un trifase o altro?
Il generatore trifase è quello che consente, in maniera costruttivamente semplice, di ottenere ottimi risultati e contenere i costi.
Questo vuol dire che per ottenere la stessa potenza con un monofase ti troveresti nella condizione di dover utilizzare più magneti, più avvolgimenti ovvero più rame e, di conseguenza, un costo complessivo della macchina maggiore.
Conviene il trifase !
CITAZIONE
quale configurazione mi consigliate (n. magneti, n. bobine etc.)
A questa domanda Righetz saprà rispondere meglio di me, passo !
CITAZIONE
Soprattutto dovrei trovare la configurazione più efficente per limitare lo sforzo richiesto per la corrente assorbita.
Non mi ricordo qual'è il termine tecnico.
Quella sorta di "freno" dato dall' assorbimento.
Quel "freno" viene chiamato Forza Contro-Elettromotrice, f.c.e.m.
Non esiste una configurazione che la diminuisca, la f.c.e.m. è proporzionale alla potenza che assorbirai dal generatore, quindi, a parità di tensione, più corrente assorbi e più lui "frenerà" il rotore !
CITAZIONE
Ma mettendo come ipotesi che io faccia un numero di spire... diciamo lo stesso, a fin che arrivi a 5v con uno spessore maggiore di filo, quindi una resistenza minore = più passaggio di corrente, accentuerei quella "forza frenante"?
La tensione di uscita da una bobina è uguale alla f.e.m. a vuoto meno la caduta di tensione provocata dalla resistenza dell'avvolgimento per la corrente che vi scorre.
Quindi non è che un determinato numero di spire generano 5 volt come un alimentatore stabilizzato ma tale tensione diminuirà man mano che si assorbe corrente.
Un filo di diametro maggiore provocherà una caduta di tensione minore, quindi con carico costante la tensione generata dalla bobina collegata al carico sarà più vicina alla f.e.m (tensione a vuoto) e, di conseguenza la corrente che scorrerà nel carico sarà maggiore (rispetto a un filo di diametro minore).
La f.c.e.m., come già detto da inventoreinerba, sarà proporzionata alla potenza generata dal generatore (V x I) più le perdite (I x R Avvolgimento).
CITAZIONE
ESEMPIO:
esempio uno: bobina 100 spire da 1mm = 4A 2.5V a 30 giri al s = 10W;
esempio due: bobina 300 spire da 0.30 = 1A 10V a 30 giri al s = 10W;
se l'assorbimento della resistenza collegata è 500mA in entrambi i casi, la coppia è la stessa sia per la bobina nell'esempio 1
che nell' esempio 2?
Questo esempio mi lascia un po' perplesso...
La tensione generata dall'avvolgimento non è legata solo al numero di spire ma anche alla corrente e alla resistenza dell'avvolgimento.
Così la corrente, non è legata solo al diametro ma anche alla tensione generata e alla resistenza dell'avvolgimento.
Insomma, le variabili sono tutte legate tra di loro: Tensione generata <-> Corrente <-> Resistenza dell'avvolgimento <-> Numero di spire <-> Flusso magnetico <-> Velocità di variazione del flusso <-> Sezione del filo.
Non puoi considerarle in maniera indipendente !
Ora se dalla bobina 1 assorbi 500 mA vorrà dire che la tensione ai capi dell'avvolgimento sarà sicuramente più alta di 2,5 Volt, diciamo 2,8 Volt, quindi possiamo approssimare la potenza assorbita sul generatore a 2,8 V * 0,5 A = 1.4 W
Se dalla bobina 2 assorbi 500 mA vorrà dire che la tensione ai capi dell'avvolgimento sarà sicuramente più alta di 10,0 Volt, diciamo 10,2 Volt, quindi possiamo approssimare la potenza assorbita sul generatore a 10,2 V * 0,5 A = 5.1 W
Di conseguenza la bobina dell'esempio 2 si genererà una f.c.e.m (forza contro-elettromotrice) di circa 3,6 volte più grande rispetto alla bobina dell'esempio 1. Giusto ?
CITAZIONE
quindi moltiplicando gli Ohm della bobina per la corrente trovo la perdita?
Io credevo si trovasse il Voltaggio necessario richiesto al carico del circuito, sempre per la legge di ohm.
Le tensioni sono di verso opposte !!!
Ipotizziamo questa bobina con capi A e B:
[- A
[
[
[
[- B
Ipotizziamo che in un determinato istante la tensione sia di 5 Volt positivi sul capo A rispetto al lato B, la corrente di 1 A scorrerà dal capo B al capo A e tale corrente provocherà una caduta di tensione, sull'avvolgimento di 2 Ohm, di: 1 A * 2 Ohm = 2 Volt.
Tuttavia se la corrente scorre dal capo B al capo A vorrà dire che questa caduta di tensione sarà di 2 Volt con il polo positivo sul capo B rispetto al capo A.
Quindi, scollegando il carico, la f.e.m. generata nello stesso istante dall'avvolgimento sarà di 7 Volt.
Tutto chiaro ?
CITAZIONE
Se ho una bobina da 10 Ohm e grazie a un numero x di giri riesco ad avere 20V e di conseguenza 2A, non dovrei calcolare la perdita in base al carico "finale"
Non ci siamo... La corrente generata dalla bobina non è: tensione a vuoto / resistenza dell'avvolgimento !
La corrente sarà: (f.e.m. - (I * Ravv)) / Rload
dove:
f.e.m = Tensione a vuoto;
I = Corrente
Ravv = Resistenza dell'avvolgimento
Rload = Resistenza del carico applicata all'avvolgimento
Quindi, quello che più influenza la corrente è la resistenza applicata ai capi dell'avvolgimento non la resistenza dell'avvolgimento stesso !
Il valore "I * Ravv" sarà la potenza dissipata in calore (e quindi persa) dal generatore.
CITAZIONE
se io voglio utilizzare un carico che mi richiede 1.5A ad un voltaggio di 5V, senza una coppia o joule eccessivi, che devo fare?
Non ci sono metodi che ti consentano di generare quella potenza (7.5 W) senza una coppia almeno superiore a 7,5 W !
Per diminuire le perdite in calore della bobina puoi utilizzare un filo con sezione maggiore, ma, per quelle potenze in gioco, è inutile andare oltre il mm2.
Spero di essere riuscito a schiarirti le idee... se hai altre domande sono qui !
Elix
Modificato da BellaEli - 03/12/2016, 21:39:18
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C'è un limite al fai da te ???
Si, ma lo stabiliamo noi !!!
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