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

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motore elettrico ad elevato rendimento, motore senza ferro negli avvolgimenti
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manfer65
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Inviato il: 10/4/2013,18:48

CITAZIONE (qqcreafis @ 10/4/2013, 19:36)
una sofisticata combinazione di magneti per eliminare anche il ferro sui rotori

una harray halbach a flusso assiale ?

http://www.launchpnt.com/Portals/53140/doc...resentation.pdf

 

qqcreafis

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Inviato il: 10/4/2013,21:52

CITAZIONE
harray halbach

si è un halbach, quello del disegno per una simmetria cilindrica (quella efficiente) a flusso radiale


io guarderei il sito della Glenn Research per i motori elettrici da aereo


comunque ho elaborato la teoria e si capisce che si fa fatica ad avere potenza e rendimento comunque i parametri critici sono la resistenza specifica del rame e l'intensità del campo

con rendimento al 99% un grosso motore lungo 40cm e raggio 6cm (motore a flusso radiale) a 6000rpm può fare 22kw di picco per fase da 225spireda 0,3mm di diametro (le fasi attive possono essere anche 3 o 4)

se si scade su un rendimento del 90% si può ottenere 250KW di picco per fase

Comunque i calcoli potrebbero contenere errori su tutti i livelli, comunque servono per rendersi conto dei problemi




Modificato da qqcreafis - 10/4/2013, 23:22


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Allora Xyz è stato bravo! noi dobbiamo riconoscere che è stato molto bravo, bisogna dirlo !
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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.
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NonSoloBolleDiAcqua

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Inviato il: 11/4/2013,10:25

faccine/ohmy.gif

CITAZIONE (qqcreafis @ 10/4/2013, 22:52)
22kw...spire da 0,3mm di diametro

mi sa che da qualche parte c'è un errore di almeno un fattore 100 faccine/blink.gif


Attualmente, solo per curiosità, con quale sistema fai girare il rotore?



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kekko.alchemi

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Inviato il: 11/4/2013,13:02

CITAZIONE (qqcreafis @ 10/4/2013, 22:52)
se si scade su un rendimento del 90% si può ottenere 250KW di picco per fase

CITAZIONE (NonSoloBolleDiAcqua @ 11/4/2013, 11:25)
faccine/ohmy.gif
CITAZIONE (qqcreafis @ 10/4/2013, 22:52)
22kw...spire da 0,3mm di diametro

mi sa che da qualche parte c'è un errore di almeno un fattore 100 faccine/blink.gif

Direi proprio di si! Non so quali materiali dovrai usare per avere un così alto rendimento e una così alta densità energetica, forse raffreddando il rame in azoto liquido... faccine/smile.gif

Kekko



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qqcreafis

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Inviato il: 11/4/2013,18:58

CITAZIONE
Attualmente, solo per curiosità, con quale sistema fai girare il rotore?

attualmente fa sesti di giro e basta .


I calcoli che ho fatto non sono per il mio motore(assiale) ma per un'altro molto più grande con geometria di flusso radiale con 40 cm di lunghezza e diametro del tubo di spire di 12cm a 100 giri al secondo .

I risultati sono puramente teorici e sono stati ottenuti forzando ai limiti superiori il modello, è chiaro che la realtà non può esere così .

Attualmente il limite teorico lascia qualche spiraglio sarebbe stato peggio il contrario, comunque la strada è in salita.

comunque il modello è il seguente:


la spira si sposta nel mezzo di due espansioni polari e diventa un generatore

e genera una forza elettromotrice v*B*L (velocità*campo*lunghezza)

ForumEA/us/img12/9317/unoz.png

se si vuole creare un motore occorre applicare una tensione V0 superiore a quella indotta altrimenti diventa un generatore .

ForumEA/us/img17/2483/dueba.jpg

l'intensità di corrente che scorre per il filo

I=(V0-vBL)/R

la potenza assorbita dal motore

Ptotale=V0*I

La potenza persa è solo ohmmica

Ppersa =R*I^2

La potenza utile = Ptotale-Ppersa

Rendimento =La potenza utile/la potenza assorbita dal motore = (Ptotale-Ppersa)/Ptotale=(V0*I-R*I^2)/V0*I=(V0-R*I)/V0

Rendimento = (V0-R*I)/V0 =(V0-V0+vBL)/V0=vBL/V0


Calcoliamo la potenza in funzione del rendimento

rendimento = X

V0=vbl/X

P=(V0*I-R*I^2)=I*(V0-R*I)=I*vBL= (V0-vBL)/R*vBL=(vbl/X-vBL)/R*vbl = (vBL)^2/R (1/X-1)


il valore del rendimento limita fortemente la potenza per compensare occorrono valori elevati di v (velocità) di B (campo magnetico) e di L (lunghezza del filo immerso nel campo)

ad es con X=0,99 (99%)

P=(vBL)^2/R (1/X-1)=(vBL)^2/R*1/99

nel caso a simmetria cilindrica (flusso radiale ) motore esagerato GRANDE raggio interno = 6cm L=40cm e B=0,6T ,

a 100 giri al secondo r=0,06metri la velocità vale 37,68m/s

225 fili geometricamente parallelida 0,3mm (ora ammetiamo tutti in serie per la corrente ma possono essere in parallelo) 12 poli , la resistenza elettrica vale 263ohm (tutti in serie i 225 fili)

fa una tensione indotta di 24KV ( 108 volt se tutti i fili sono in paralleloN.B non è la stessa cosa un filo unico per via dell'induzione e quindi correnti perse sullo spessore del filo)

la potenza utile erogata al 99% di rendimento sono (solo) 22kW, se si abbassa il rendimento massimo la potenza esplode

Ora vediamo la corrente....





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Inviato il: 11/4/2013,19:01

qq nei conti della potenza hai tenuto conto del fatto che un filo arrotolato (bobina) ha un coefficente di dissipazione termica moolto diverso da un filo steso?



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qqcreafis

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Inviato il: 11/4/2013,19:12

CITAZIONE
qq nei conti della potenza hai tenuto conto del fatto che un filo arrotolato (bobina) ha un coefficente di dissipazione termica moolto diverso da un filo steso?

è ovvio che non ho tenuto conto della dissipazione

Ma è altrettanto certo che se si vuole fare un motore da 100kw assorbiti con rendimento del 98% (sempre che sia possibile) occorre un sistema di raffreddamendo delle spire che sia in grado di estrarre 2KW di calore pena la distruzione di tutto



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Inviato il: 11/4/2013,19:33

CITAZIONE (qqcreafis @ 11/4/2013, 20:12)
è ovvio che non ho tenuto conto della dissipazione

Ah ok! faccine/smile.gif



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Inviato il: 11/4/2013,19:47

CITAZIONE (qqcreafis @ 11/4/2013, 19:58)
attualmente fa sesti di giro e basta .

faccine/huh.gif
ipotizzo che tu lo sappia...ma lo ripeto per altri, la bobina è di per se, oltre che un generatore, anche un sensore ...visto che il rotore ha dei magneti permanenti. La cosa più semplice da fare per sapere la sua posizione e quindi per farlo ruotare è utilizzare una bobina (o anche la stessa) come 'rilevatore' di posizione del magnete....in questo caso basta un semplice transistor per far ruotare il motore. Un altro modo molto economico è mettere un sensore reed ( oppure un sensore da allarme per porte)...quando passa il magnete basta trovare una posizione in cui dare l'impulso...in questo caso c'è un limite sulla velocità di rotazione legata alla velocità di contatto del reed. Solo con il motore/generatore in rotazione di ha la percezione di cosa combina...alcune considerazioni teoriche andranno riviste, ma non perchè siano errate...ma solo perchè il modello applicato è 'fortemente' semplificato.
Ciao
Bolle
PS: Devo rimettere i rotori in laboratorio a prendere altra polvere? faccine/smile.gif



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Inviato il: 11/4/2013,20:47

CITAZIONE
modello applicato è 'fortemente' semplificato

è sì, in parte, la semplificazione è giustificata dall'assenza di ferro saturabile bassa induttanza... ok ma fino a quando? Il modello è semplificato ma è comunque una guida, nel senso che di più non si può ottenere, tutto qua.


CITAZIONE
PS: Devo rimettere i rotori in laboratorio a prendere altra polvere?

se proprio devono prendere polvere.... quà potrebbero servire



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Inviato il: 11/4/2013,21:10

CITAZIONE
Un altro modo molto economico è mettere un sensore reed ( oppure un sensore da allarme per porte)...quando passa il magnete basta trovare una posizione in cui dare l'impulso

Si potrebbe anche utilizzare il sensore di hall presente nelle ventoline del PC. Soluzione non proprio semplicissima, ma efficace. All'interno di queste ventoline c'è un circuito elettronico che utilizzando il sensore di hall (di solito di tipo switch) commuta tramite dei transistor una certa polarità nelle bobine. A dirla tutta però, bisogna fare attenzione al livello di commutazione del sensore di hall, che potrebbe essere troppo sensibile.

(OT : per Kekko.alchemi : hai ricevuto il msg?)

 

kekko.alchemi

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Inviato il: 11/4/2013,22:11

No, quale?



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Inviato il: 11/4/2013,22:51

CITAZIONE (qqcreafis @ 11/4/2013, 21:47)
se proprio devono prendere polvere.... quà potrebbero servire

Faccio preparare un pacco, dentro ti ci faccio mettere i due rotori, il boing smontato e componenti vari.
Qualcuno passa per Roma o dintorni oppure lo spediamo a tuo nome?

CITAZIONE (qqcreafis @ 11/4/2013, 19:58)
se si vuole creare un motore occorre applicare una tensione V0 superiore a quella indotta altrimenti diventa un generatore .

Non so perchè....ma pensavo si generasse una tensione alternata...quindi facendo un corto nel momento opportuno V0=0 il motore viene spinto...cavolo...sta a vedere che hanno ragione quelli della overunity faccine/biggrin.gif



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Inviato il: 12/4/2013,13:02

CITAZIONE
..ma pensavo si generasse una tensione alternata...

se il magnete "non finisce mai" la tensione è continua ed è il caso della dinamo omopolare, in una macchian a più poli prima o poi il magnete finsce, il campo si annulla e poi si inverete ed il ciclo ricomincia, si ha così tensione alternata.




Modificato da qqcreafis - 12/4/2013, 16:39


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Inviato il: 12/4/2013,13:23

stavo scherzando.....



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