Riavvolgere Motore Brushless

[travicom]

Salve a tutti..sono nuovo del forum, anche se vi seguo da diverso tempo in sordina, diciamo.

Allora ho realizzato un piccolo modello di aerogeneratore verticale, mi sembra tipo Darreus, guardando come riferimento il sito Picoturbine ">
Dalle stime il generatore non supera i 450 giri/min.

A questo punto arriva il problema dell'alternatore...Nel caso mio ho a disposizione un motore brushless in terre rare, con i seguenti dati di targa:
Coppia nominale (picco): 5.1 (14) corrispondenti a 45 N-m
Velocità: 6000 rpm a 460 Vac oppure 5000 rpm a 380 Vac
Potenza nominale: 2.2 Kw

Come penso capiate il problema è l'accoppiamento motore-aerogeneratore, nel senso che per generare i 5000 giri a 380VAC avrei due soluzioni:
1- montare di mezzo un moltiplicatore (circa 1-20), tipo a bagno olio od in bagno di grasso...Ho visto varie marche e tutte si aggirano tra 200-500 Euro
2- riavvolgere il motore per far generare il massimo della corrente erogabile a 450 giri, e questo per me è un mistero !
Pensando che la soluzione 1 comporta oltre che un dispendio economico, anche di energia generata, vorrei chiedere a Voi esperti come poter riavvolgere il brushless per adattarlo alle mie esigenze.

Volevo solo aggiungere che sto tentando anche di realizzare un inverter 12-230 Vac a PWM, per ricreare l'onda pura 50 Hz, visto che di componenti elettronici oramai si trovano a basso prezzo e facilmente...ho trovato degli schemi molto interessanti su questo sito: http://www.technology.niagarac.on.ca/people/mcsele/i2k.htm

Grazie a tutti Voi per questo forum che ritengo realmente utile a molti, e del quale non avrei mai pensato l'esistenza...insomma non sono l'unico che pensa anche alle alternative seriamente, non solo per scherzo come mi sembra pensino molti in alto qui in Italia...

Saluti e grazie

[mariomaggi]

Benvenuto travicom

non ho buone notizie per te. Un motore brushless ha un rotore con un numero fisso di magneti, impensabile modificarlo. Questi magneti sono adatti per un certo numero di poli, se riavvolgi il rotore con un numero diverso di poli probabilmente non funzionera' bene.

Per l'uso come aerogeneratore devi verificare il valore di coppia continuativa, non quella di picco che e' molto piu' alta.

Per l'inverter, se proprio non hai niente da fare, provaci, ma ci sono in commercio inverter a quattro soldi gia' pronti.

Ciao
Mario

[travicom]

Grazie Mario Moggi, della veloce ed esauriente risposta, anche se purtroppo era come immaginavo ossia negativa.

Restando quindi unicamente l'opzione 2, di utilizzo con moltiplicatore di giri...i dati che mi hai chiesto sono:
Maximum Speed: 6000 rpm
Continuous Stall Torque: 5.1 (45) N-m (lb-in.)
Peak Stall Torque: 14.0 (124) N-m (lb-in.)
Motor Rated Output: 2.2 kW
Rotor Inertia: 0.0008 (0.007) kg-m2 (lb-in.-s2)
Con questi che riduttore/moltiplicatore potrei usare ? Che quantità di energia potrei perdere a causa dell'utilizzo del moltiplicatore...

Per l'inverter, hai ragione, però forse mi sbaglio ma anche alle fiere di elettronica un inverter onda pura da 2.2 KW, non l'ho trovato a meno 1500-1800 €...che per me è una bella cifra.
Da una valutazione indicativa, di componenti, per l'inverter indicato non spenderei più di 200-300 € massimo compresi trasformatori che si aggirano attorno ai 70 euro cad.
E poi che soddisfazione ci sarebbe a prendere tutto già fatto...con l'elettronica ed i software, firmware, etc..ci lavoro per cui non ho problemi.

Saluti

Edited by travicom - 1/12/2006, 23:23

MARIO MOGGI?!?!

[mariomaggi]

travicom,
non ci sono in produzione di serie dei moltiplicatori di giri progettati specificatamente per questo impiego.
Puoi pero' usare al contrario un riduttore a ingranaggi.
Ci sono riduttori lubrificati a grasso, quando fa freddo il grasso e' duro, ma la pressione diretta data dalla coppia motrice sui denti del primo ingranaggio fa si che il grasso gelato si rompa e inizi a funzionare.
Usandolo al contrario, la coppia motrice sollecita il sistema meccanico che ha una certa elasticita', e la pressione viene smorzata rendendo piu' difficile la rottura del grasso.
Quindi: riduttore ad olio, meglio se olio molto fluido, o additivato per la migliore scorrevolezza.

Cio' premesso, in Italia produciamo i migliori riduttori di velocita' in quanto a rapporto prezzo/prestazioni, la scelta e' molto ampia.
---------------
Per la soddisfazione di fare un inverter, OK. Per esperienza ti posso dire che il primo prototipo funziona in laboratorio, quando lo metti in campo cominciano i problemi. Ma questo sarebbe un post diverso, non c'entra coi brushless.

Ciao
Mario

[travicom]

Grazie delle risposte Mario Maggi, chiedo perdono per la confusione sul cognome ma mi è scappata la tastiera..

- Purtroppo ho come l'impressione che montando un riduttore anche se al contrario (non considerando il prezzo poi...) si abbiano notevoli perdite, e quello che più mi preoccupa è lo spunto iniziale del rotore che sarebbe molto elevato visto che il generatore deve sobbarcarsi per cosi dire 20 volte lo sforzo del motore... A mio avviso e sentendo anche il mio collega che si occupa dei brushless, non si muove niente a patto di avere una torre eolica non di poco conto..Mi potrei sbagliare, ma ho questa sensazione da profano !
- Ho visto poi su altro posto che vengono menzionati dei motori specifici, ALXION mi sembra, però non ho ricevuto risposta ad ora su di un eventuale costo..questi forse sarebbero la soluzione se non costassero molto..Per caso qualcuno sa su che prezzi si aggirano questi alternatori ?

Saluti e grazie per ora
">

[mariomaggi]

travicom,
montando un buon riduttore al contrario, e curando bene l'applicazione ed i picchi di coppia, si puo' avere una perdita di potenza inferiore al 5%

Se vuoi comandare direttamente il generatore, dovresti scegliere un "direct drive" a 450 rpm max, molto costoso.

Puoi invece usare la soluzione 3) con una coppia di pulegge (rapporto circa 3,5:1) ed una cinghia

Ciao
Mario

[travicom]

Grazie MarioMaggi come sempre fonte di sapienza..

La tua soluzione 3) non mi era nemmeno passata per l'anticamera del cervello...e forse è anche la più semplice ed economica da realizzare..
Scusa la mia ignoranza, ma non capisco una cosa...parli di rapporto 3,5:1 ma come indicato nei precedenti post ho una velocità di partenza di 450 rpm e quella del motore a 6000 giri, quindi mi risulta un moltiplicatore 13,33 volte circa...
Poi come dicevo nel precedente post...lo sforzo iniziale dell'aerogeneratore per far muovere il motore è notevole....non è che alla fine non si muove nulla cmq. se non c'è un vento tipo bora di Trieste !!

Saluti

[mariomaggi]

travicon,

CITAZIONE

parli di rapporto 3,5:1 ma come indicato nei precedenti post ho una velocità di partenza di 450 rpm e quella del motore a 6000 giri, quindi mi risulta un moltiplicatore 13,33 volte circa...

avevo inteso che stavi ancora informandoti per trovare il generatore piu' adatto.
Un brushless a 6000 giri/minuto non e' una bella soluzione duratura, se e' un servomotore nato per altri scopi.

Sarebbe auspicabile l'uso di un generatore a 4 poli, quindi funzionante a poco piu' di 1500 giri/min. , da qui il rapporto da me consigliato.

Se vuoi moltiplicare fino a 6000 giri/minuto, con le pulegge non ce la puoi fare.
Ciao
Mario