chiarimenti sui motori elettrici

[booster180]

ciao a tutti, ho le idee molto confuse sul funzionamento dei motori elettrici
il principio di base lo conosco(forza elettrica in un campo magnetico) ma su altri aspetti proprio non riesco a capire

ce un legame di proporzionalita tra voltaggio a cui un motore funziona e la sua potenza?
cioe è possibile avere alte potenze (watt) generate dal motore nonostante lo si utilizzi con una bassa tensione? 12volt o 36 volt?

so che le variabili che permettono di ottenere da un generatore una tensione piu alta sono la frequenza (quindi velocita angolare di un eventuale rotore che ruota attorno allo statore) e il flusso del campo magnetico
è vero?

[anonimo50]

Il rapporto fra tensione e potenza è l'amperaggio, devi moltiplicare i volts per l'ampere ed esce la potenza del tuo motore, si possono avere potenti motori a 12-36 volts ma se fai applichi questo rapporto capirai che vi cogliono molti più ampere per ottenere la stessa potenza di un motore con tensione più alta.

[booster180]

perfetto grazie mille
sai rispondere anche alla mia seconda domanda?

so che le variabili che permettono di ottenere da un generatore una tensione piu alta sono la frequenza (quindi velocita angolare di un eventuale rotore che ruota attorno allo statore) e il flusso del campo magnetico

[salvatore993]

se parli di generatori, o di motori sono tante le variabili, ma per discutere è importante ponere dei paletti, ossia i punti fissi:
ti faccio un esempio se devi costruire un alternatore, dove il limite è la dimensione, ed il numero di giri e fisso (un motore diesel come forza motrice, quindi quasi sempre 1500 giri) il compromesso tensione corrente lo giocherai sul diametro del rame degli indotti, più sottile=+ tensione più spesso= più corrente, ovviamente uno va a discapito dell'altro mantenedo inalterato il fattore potenza.
per i motori è perfettamente uguale, ma all'inverso, quindi il tutto è un compromesso, anche la frequenza è influente in maniera notevole, ma spesso non costituisce un punto fisso, quindi il suo valore è spesso conseguenza di altri fattori, tranne in alcuni casi (esempio gli alternatori aereonautici che richiedono un uschita a 400hz stabili) essendo un parametro fisso, saranno caz...i amari per il progettista considerare il resto.

[booster180]

io vorrei costruirmi un generatore di corrente
ho un motore a benzina a cui vorrei fissare un alternatore trifase tipo quello di una macchina
vorrei fargli generare una corrente di circa 80 A perche poi quella corrente dovrebbe permettere l azianamento di un motore elettrico in grado di assorbire potenze di qualche kw

è possibile fare una cosa del genere?
cosa ne dite?

[denis musella]

niente è impossibile....tuttavia non credo che un generatore di corrente generi 80A.

[booster180]

perche io ho visto batterie per macchine da 60-70 e anche 90 ampere
quindi pensavo che l alternatore, per caricare la batteria, dovesse generare quelle correnti o no?

cmq vanno benissimo anche 40 ampere
pressapoco che valori di corrente servono per far funzionare un motore elettrico da 2 o 3 kw?

[salvatore993]

è possibilissimo costruire generatori da 80ampere e molto di più.
considerazioni:
1 suppongo che quando tu dica trifase, inendi dire anche 380 volt, supponendo che abbia capito bene hai bisogno di 380 volt x 80 ampere, quindi 30 kw di potenza a spanne.
ora bisogna vedere se questa potenza il motore ce l'ha (per lavorare in tranquillità  ti servirebbe un motore tipo fiat punto 50cv)
2 ammesso che tu abbia tutte queste premesse, devi scegliere il range dei giri dove tu vuoi questa potenza, e da li si procede con la scelta della tipologia di alternatore, numero poli, sezione del rame, numero di spire, e momento angolare.
3 fatto questo si inizia il progetto dell'alternatore.

[booster180]

no ma a me basta far funzionare un motore da 3-4 kw

anche qualcosina in meno

il generatore lo vorrei alimentare tramite un motore a benzina 2 tempi che abbia un regime fisso di circa 800 giri minuto (regime di minimo)

la forza meccanica viene trasmessa all alternatore tramite un sistema di ingranaggi con un rapporto variabile
cioe che ad ogni giro dell albero motore ne corrispondono 2 o piu del rotore


praticamente io vorrei costruire un motore elettrico alimentato da un alternatore che a sua volta è fatto funzionare tramite un motore a benzina



voglio vedere seil rendimento aumenta o diminuisce.
in fin dei conti per sfruttare la potenza di un motore a benzina si deve seguire tutto il suo arco di giri con relativo aumento di consumi

per sfruttare un motore elettrico invece non ho aumento di consumi perche la corrente che deve3 arrivare a esso è un valore fisso, gia prodotto dall alternatore


che ne dite?

per quanto riguarda l alternatore, credo che lo prendero gia costruito, derivandolo da un automobile o da una moto

[giulianodes]

L' energia che consumerai con il motore elettrico non potrà¡ essere superiore a quella fornita dal generatore.
Detto questo, se userai un alternatore da auto, non avrai a disposizione piຠdi 1,5KW a 12V....e parlo per alternatori giࡠbelli tosti.

Non é chiaro cosa intendi con..."voglio vedere seil rendimento aumenta o diminuisce.
in fin dei conti per sfruttare la potenza di un motore a benzina si deve seguire tutto il suo arco di giri con relativo aumento di consumi

per sfruttare un motore elettrico invece non ho aumento di consumi perche la corrente che deve3 arrivare a esso è un valore fisso, gia prodotto dall alternatore" ....

La potenza che serve al motore elettrico sarà¡ quella che devi generare, senza contare i vari rendimenti (perdite).

[booster180]

no questo è certo

il fatto è questo:
la potenza max di uno scooter 50cc 2 tempi a benzina(faccio un esempio perche risulta piu semplice) è di circa 1 kw
naturalmente l alternatore di questo motore non verrebbe fatto funzionare al massimo

io voglio vedere se posso sfruttare meglio l energia che puo darmi la combustione se al posto di trasformarla direttamente da energia chimica in energia meccanica, la trasformo in energia elettrica e dall energia elettrica faccio muovere un motore elettrico che poi permettera il moto del mezzo
cioe il processo semplice è: energia chimica---> energia meccanica

cio che voglio fare io è: energia chimica---> energia meccanica---> energia elettrica----> energia meccanica

voglio vedere se è possibile aumentare il rendimento mantenendo i consumi in linea con quelli del normale motore a combustione

[giulianodes]

Ti dico solamente che piຠconversioni fai e piຠenergia perdi per via dei rendimenti delle varie trasformazioni.
Come dire....il massimo lo avrai direttamente dall'albero del motore a scoppio, tutto quello che viene dopo non farà¡ altro che perdere potenza per via delle efficienze.

Anche se il motore da 50cc é da 1 kw, il suo l'alternatore sarà¡ da 200-300w, ed é questa la potenza che avrai a disposizione per l'eventuale motore elettrico che ci applicherai.

[booster180]

ho capito
ma quindi il rendimento di un motore elettrico sara sempre inferiore rispeto a quello di un motore a combustione o no? (parlando in via teorica naturalmente, è chiaro che risulta impossibile paragonarli cosi in generale)

cioe anche i nuovi motori elettrici a batteria
considerando che le batterie vengono alimentate da elettricita che magari proviene da turbine meccaniche (le quali a loto volta generano elettricità  tramite la combustione di sostanze combustibili), avranno un rendimento molto inferiore rispetto a quello che si otterrebbe con la stessa quantita di combustibile utilizzata per far funzionare il motore della macchina direttamente su strada

o no?

[giulianodes]

Bisogna partire da una fonte di energia, acqua, petrolio, solare ecc...
Se noi prendiamo una di queste fonti energetiche e la trasformiamo in forza motrice, con il metodo che consenta di sfruttarla al massimo, avremo un determinato rendimento.
Se la forza motrice generata da questa fonte, noi la trasformiamo in un'altra, avremo delle perdite.

Ora, dire che un motore elettrico rende meno energia rispetto a quella generata per alimentarlo é corretto!

A questo punto entrano in gioco altri fattori che orientano le scelte, ma non necessariamente per convenienza economica, ne cito alcuni:

Rapporto peso/potenza .
Rapporto dimensioni/potenza
Trasportabilità¡ : Batterie o tramite conduttori elettrici.
Reperibilità¡
Ecc...

Riassumendo la tua idea iniziale di avere un motore elettrico, che fornisca una determinata potenza da sfruttare in una qualche applicazione, sappi che la max potenza disponibile sarà¡ quella dell'ultima fonte (alternatore) meno il rendimento del motore.

Non cambia niente se il motore assorbe 15A a 220V oppure 275A a 12V...sempre 3,3 KW avrai a disposizione.

Quindi se il tuo obiettivo é avere il max rendimento partendo da un motore a scoppio, quello dovrai utilizzare.

Quello che non ti so dire invece é se conviene sfruttare forza motrice generata con un motore a scoppio oppure dall'Enel.....ma penso che la cosa sia scontata

[booster180]

ok ho capito cosa intendi grazie mille per la spiegazione
ora ho una domanda piu "pratica"
ho un motore che genera 3kw
se ci attacco un alternatore che assorbe 3kw e poi all alternatore collego un motore che assorbe 3kw non ci sono problemi vero?
va be consioderando anche le perdite poi non saranno 3kw ma qualcosa meno ad ogni passaggio

ma in linea di massima il ragionamento è quello giusto?