Welcome!

Benvenuto nel Forum EnergeticAmbiente! Siamo un insieme di persone che hanno a cuore il Pianeta Terra e che si prendono in qualche modo la responsabilità di proteggerlo dalla stupidità umana. Per poter scrivere o scaricare foto e documenti devi prima registrarti. Vedrai anche meno pubblicità. Basta 1 minuto, un nome inventato e una mail dove ricevere le notifiche delle risposte.

La registrazione è gratuita e puoi farla -QUI-

annuncio

Comprimi
Ancora nessun annuncio.

MK12 motore a deviazione di flusso magnetico

Comprimi
X
 
  • Filtro
  • Ora
  • Visualizza
Elimina tutto
nuovi messaggi

  • MK12 motore a deviazione di flusso magnetico

    il parallel path italiano
    e le sue applicazioni


    Dopo più di qualche mese di lunghe attese, eccoci dinuovo a parlare del motore a deviazione di flusso magnetico (motore di Flynn). Abbiamo fatto grandi progressi, migliorie e innovazioni e per questo il brevetto è stato d’obbligo.
    Ciò che differisce dal motore di Flynn è innanzitutto lo spunto sulla partenza, infatti i motori di Flynn avendo una geometria “monofase” non riescono, se non in parte, a prediligere un senso di rotazione, per questo sulla partenza tendono ad avere un andamento irregolare (effetto tergicristallo). Flynn per ovviare a ciò, sulla sua geometria, e più in particolare sulle teste polari dello statore, ha pensato di fare un piccolo “dentino” per rendere “irregolare” il passaggio del flusso magnetico. Questo “dentino” infatti posto sull’estremità delle teste polari, tende a saturarsi e quindi a trasmettere sul rotore meno flusso rispetto all’estremità opposta, per questo il rotore tenderà ad avviarsi nella direzione dell’estremità senza “dentino” e cioè dove viene attratto con maggior flusso.

    L’effetto di questa soluzione è che comunque non avremo mai un avvio deciso e violento come può essere in un brushless e in un qualsiasi motore trifase, ma avremo solamente un effetto ridotto della “indecisione” del verso di rotazione. Fra l’altro questo tipo di geometria ha il difetto di non avere la reversibilità del moto del rotore in quanto il rotore tenderà ad avviarsi sempre nello stesso senso. Se volessimo poi forzare il rotore a girare in senso opposto, avremo che il motore una volta avviato avrà una resa inferiore dovuta alla saturazione locale del “dentino”.

    La nostra idea invece per risolvere il problema dello spunto è quella di sfasare tre rotori sul medesimo asse avente ognuno una sfasatura di 4 gradi. I tre statori sono invece allineati e paralleli fra di loro. Questo ci permette di avere un motore Trifase e di non avere quindi nessun tipo di problema sullo spunto e sulla reversibilità del moto. Grazie a ciò abbiamo la possibilità di sostituire qualsiasi motore elettrico con l’MK12 senza incorrere in nessun tipo di problema di incompatibilità.

    Un'altra miglioria che abbiamo apportato è il maggior rapporto peso potenza. Ciò consiste nello sfruttare al meglio la (volume) di lamierini ferromagnetici presenti sul motore. Una regola fondamentale da seguire è il rapporto fra le aree polari statoriche e le aree polari del nucleo dove è avvolta la bobina. Tale rapporto a differenza di come si pensi, effettuando simulazioni e prove con il parallel path, deve essere rigorosamente di 1:1, e cioè la grandezza dell’area polare del nucleo della bobina deve essere uguale a quello delle teste polari dello statore. Flynn, preferisce invece avere un rapporto fra le aree polari statoriche e quelle del nucleo bobina di 2 : 1. Questa decisione di rapporto 2 : 1 scaturisce da un analisi fatta con dei software ad elementi finiti, e quindi un analisi fatta su un modello statico. In effetti queste analisi sembrano confermare che avendo un rapporto di 1 : 1, le aree polari statoriche tendono alla saturazione e quindi al mancato passaggio di tutto il flusso magnetico a disposizione. In realtà questa condizione è vera solamente a livello statico, infatti in un parallel path abbiamo che la forza di attrazione di un magnete risulta quadruplicata sulle teste polari. Ciò significa che abbiamo un flusso circa doppio a quello del singolo magnete e della bobina avendo bisogno quindi per forza di cose di un rapporto di 2 : 1. Questa condizione è però valida solamente se il modello risulta statico, infatti sarebbe impossibile ottenere in un modello dinamico, un flusso doppio a quello generato dalla bobina. Ciò significherebbe che generando un flusso di 0,5T ad una frequenza di 100 Hz, ci ritroveremo sulle teste polari un flusso di 1 T sempre a 100 Hz. Ma ciò è praticamente impossibile in quanto la forza (flusso) per lo spostamento (100 Hz) determina un lavoro. E ciò vorrebbe dire che otterremmo più lavoro di quello che “immettiamo”, per questo il rapporto deve essere assolutamente di 1 : 1, in quanto il flusso generato dalla bobina è esattamente quello che troveremo sulle teste polari. Non bisogna lasciarsi ingannare dai modelli statici in quanto in essi il parallel path può essere paragonato ad una leva, dove ponendo un peso X si riesce a sollevare un peso più grande in proporzione alla leva, ma il lavoro speso e compiuto è lo stesso in quanto avremo spostamenti diversi dei due pesi.

    Il vantaggio che si ottiene dal parallal path inserito in un modello dinamico è la minor strada che il flusso della bobina deve fare per arrivare sul rotore, in quanto il flusso presente sul rotore è quello Deviato dalla bobina. Il vantaggio di questa applicazione è oltretutto che la bobina non risente delle perdite di flusso presenti quando il rotore viene frenato applicando un carico, in quanto la bobina risente solamente delle forze elettromotrici inverse che compiono effettivamente lavoro utile. Il flusso disperso e che quindi non compie lavoro, è quello dei magneti permanenti. In virtù di quanto detto l’MK12 riesce a mantenere rese elevate sopra il 90% in qualsiasi tipo di condizione di carco, a differenza degli altri motori elettrici che hanno invece un picco di rendimento limitato al loro range di utilizzo.
    File allegati
    Ultima modifica di kekko.alchemi; 05-11-2009, 14:00.
    La sapienza è figlia dell'esperienza... Leonardo da Vinci

  • #2
    Il motore è dimensionato per lavorare con un flusso di 1,7 T nei nuclei e nelle teste polari. Grazie a quanto spiegato sopra le perdite del lamierino non vanno ad influenzare la resa finale del motore, che anche lavorando al limite della saturazione risulta essere superiore al 90%, resa misurata facendo il rapporto fra l’energia meccanica disponibile sull’asse, e l’energia elettrica in ingresso prima dell’inverter.

    I magneti utilizzati sono al neodimio, che mantenendo invariata la loro rimanenza fino a 150 °C riescono ad avere un flusso di circa 1,42 T. Per poter portare i nuclei a 1,7 T concentrando il flusso dei magneti, si hanno a disposizione due soluzioni, una di queste due è quella di aumentare la superficie del magnete. Per fare ciò si è però costretti ad aumentare significativamente anche la superficie di appoggio del magnete dovendo aumentare la dimensione e quindi il diametro del motore. Di conseguenza si va ad aumentare il peso ed il volume del motore a scapito del rapporto peso potenza. Per ovviare a ciò abbiamo progettato dei magneti a sezione circolare (spicchio di torta), così facendo abbiamo sottratto ferro al motore sostituendolo con il magnete che è quindi aumentato in termini di volume e superficie presentando una forza di attrazione assai maggiore. Utilizzando questa soluzione abbiamo potuto alleggerire il motore in termini di quantità di ferro lasciando invariato il diametro e potendo però portare i nuclei a 1,7 T.

    Anche le bobine sono state modificate rispetto a quelle utilizzate da Flynn e a quelle derivate dai modelli statici. La bobina deve generare un flusso di 1,7 T e per fare ciò va dimensionata in modo completamente diverso dai motori di Flynn. Deve essere molto più grande e la cosa fondamentale è che deve generare un flusso pari a quello dei magneti. Anche i Kg di tiro della bobina devono essere gli stessi di quelli del magnete, questo per rispettare il principio spiegato sopra. Il nucleo della bobina è stato modificato in modo da risultare più voluminoso sia come spessore, sia come spazio per alloggiare il filo, inoltre lo spessore finale dell’avvolgimento di filo deve avere uno spessore pari a quello del nucleo dove è avvolto. Infine per facilitare la costruzione e rendere la bobina avvolgibile con le bobinatrici da trasformatore abbiamo fatto il nucleo ferromagnetico completamente dritto come quello di un trasformatore classico. Ciò rende ancora più semplice la costruzione del motore, lasciando inoltre inalterate le prestazioni. Per diminuire il coefficiente di ingombro dell’avvolgimento delle bobine, abbiamo preferito usare una piattina piuttosto che un classico filo tondo, questo ci permette di avere meno aria nell’avvolgimento e di aumentare quindi la quantità di rame del solenoide, facendo aumentare significativamente la resa della bobina e il flusso a disposizione. Se infatti l’avvolgimento fosse stato un blocco unico di rame sarebbe pesato circa 310 gr, utilizzando un filo tondo siamo arrivati a circa 230 gr, con la piattina a circa 290 gr.

    Un altro problema non affrontato da Flynn è il flusso magnetico che fuoriesce inevitabilmente dalle teste polari statoriche esterne al motore. Utilizzando delle flange in alluminio si vanno a creare delle correnti parassite che oltre a dissipare potenza utile, mandano letteralmente a fuoco le flange. Questo perché la flangia deve poggiare per forza sulle teste polari esterne per dare robustezza al motore stesso e dissiparne il calore, cosa però non possibile visto il calore generato dalle stesse flange. Ciò oltre a dare problemi di calore, fa diminuire anche la resa di parecchi punti percentuale, perché il calore, generato dal cortocircuito delle correnti parassite nelle flange, va a sottrarre potenza al motore. Per risolvere questo problema, senza dover ricorrere all’acciaio inox 316 (amagnetico), che presenta un costo di produzione elevatissimo specie per flange di elevato diametro, abbiamo scelto di utilizzare flange in grafite sinterizzata. La grafite sinterizzata ha la caratteristica di pesare molto poco, ancor meno dell’alluminio e di presentare una resistenza alla compressione elevatissima, si parla di circa 1 tonnellata a cm3. Abbiamo così sviluppato una flangia dove le forze distribuite, siano prevalentemente di compressione. La grafite ha inoltre un costo molto basso, poco più dell’alluminio comprandolo da privati quindi non all’ingrosso, è completamente amagnetico, riesce a dissipare molto bene il calore, grazie alla sua struttura cristallina smorza ogni tipo di vibrazione e rumore, conferendo all’MK12 silenziosità e basso contenuto di vibrazioni. Questo materiale è inoltre ecologico, in quanto è carbonio puro, e quindi non necessita di processi industriali di estrazione come per la bauxite.

    La trovata della grafite ci ha permesso di migliorare ancora di più le prestazioni finali del motore, potendogli così associare la definizione di motore perfetto, dove la resa costante, la coppia, il rapporto peso potenza, il basso costo dei materiali e della realizzazione sono le sue armi vincenti, dove nessun motore di pari prestazioni può competere.
    Per ora stiamo sviluppando un prototipo monostadio da 2 KW per testarne le prestazioni, il prototipo gemello a questo sviluppato seguendo i disegni di Flynn aveva una potenza di circa 380 W. Successivamente svilupperemo il tristadio da 6 KW, il motore trifase che risolve i problemi di spunto.

    L’ MK12 è ormai realtà speriamo solamente di trovare la persona giusta che creda in questa nuova tecnologia che rivoluzionerà il mondo dei motori elettrici.


    Saluti Kekko!

    _
    File allegati
    Ultima modifica di kekko.alchemi; 05-11-2009, 14:02.
    La sapienza è figlia dell'esperienza... Leonardo da Vinci

    Commenta


    • #3
      na faticaccia per trovare la sezione dove metterlo

      cmq dai disegni e dai progetti si passa ai fatti..

      lo statore!

      che bobbine ignoranti eh?
      File allegati
      Ultima modifica di mac-giver; 05-11-2009, 14:52.

      Commenta


      • #5
        Che dire...........

        Per chi vi ha seguito con interesse e passione fin dall'inizio, quella di oggi è una data da annotare sul calendario.

        Davvero non ho parole per esprimervi la mia ammirazione.

        Commenta


        • #6
          Ma...emette già dei versi, la neonata creatura?

          Video, video, video, video...
          Dajeeeeeeeeeeeeeeeee che siam curiosi!!!

          Commenta


          • #7
            complimenti per la realizzazione..... aspettiamo solo di vederlo applicato su soluzioni commerciali...

            ma la centralina è rimasta un punto critico o avete fatto migliorie e/o semplificazioni?

            Commenta


            • #8
              Originariamente inviato da ZOLY Visualizza il messaggio
              complimenti per la realizzazione..... aspettiamo solo di vederlo applicato su soluzioni commerciali...

              ma la centralina è rimasta un punto critico o avete fatto migliorie e/o semplificazioni?
              semplificata al massimo! kekko vi darà i dovuti ragguagli tecnici..

              è stata una continua battaglia contro i picchi ma alla fine..

              per quanto riguarda il ruggito.. pazientate un pochino perchè le foto sono fresche fresche di giornata, quindi il motore va ancora assemblato.. e quindi poi sarete testimoni della suo primo vagito(o ruggito)..

              dajeeeeeeeeeeeeee

              Commenta


              • #9
                vorrei sapere fino a quale valore di carico(tipo in percentuale) è possibile mantenere quel rendimento di 90% (tende a zero con il diminuire dei giri).

                Commenta


                • #10
                  appena li faremo posteremo tutti i risultati dei test..

                  per il momento posso dirti che ha un comportmento molto simile ad un trasformatore di corrente.

                  fino al punto di potenza max per il quale il motore è stato concepito..

                  dopo comincia a "sbragare"

                  se il motore ha 2kw di potenza nominale fino a quel valore partendo da 0 avrà sempre un andamento lineare per quanto riguarda il rendimento.. come appunto un trasf. di corrente..

                  ma questo ha una marcia in più sullo spunto.. con partenza da fermo non prenderà mai di più della sua potenza nominale.. anzi...

                  Commenta


                  • #11
                    Grazie a tutti per i complimenti, per la centralina è un altro capitolo a parte, potrei scrivere altre due pagine piene, ma i legali mi hanno detto che siccome anche per quella, andrà fatto un brevetto, per ora posso solo dirvi che sono riuscito a eliminare la formazione dei famosi picchi di lenz, riducendo al minimo i componenti. La centralina è composta solamente da un encoder, un processore, driver e finali. La soluzione sta tutta nel software e nel pilotaggio delle bobine. Non preoccupatevi non appena potrò, posterò tutto quanto!!
                    La sapienza è figlia dell'esperienza... Leonardo da Vinci

                    Commenta


                    • #12
                      Ragazzi...
                      che dire c'è davvero da inchinarsi davanti a tanta bravura, costanza, fiducia e coraggio.
                      Siete davvero persone speciali e non solo tecnicamente ma anche moralmente.
                      Speriamo tutti che il motore diventi un nuovo capitolo per i veicoli elettrici e che voi abbiate tanta fortuna. Noi vi siamo vicini e cercheremo di aiutarvi come possiamo.

                      Invito tutti a vedere i video ripresi solo 1 anno e mezzo fa quando esisteva solo il "motorello" su youtube: YouTube - Kanaal van energeticambiente che progressi!!! Ma le basi c'erano già tutte!!

                      Un grandissimo saluto e... Dajeeeee!!!!

                      Roy
                      Essere realisti e fare l'impossibile

                      Commenta


                      • #13
                        Complimenti anche da parte mia sia per la realizzazione sia per la condivisione del progetto.
                        E' questo lo spirito giusto che puo'portare, forse ad un giorno non troppo lontano, alla meta ambita che ha mosso la sezione e il vostro impegno.
                        Bravi veramente e anch'io mi associo al....
                        DAJEEEEEEEEEEEEEEE!!!!!

                        Commenta


                        • #14
                          E pensare che tutto è iniziato alzando un termosifone.....

                          Commenta


                          • #15
                            Felicitaciones

                            Congratulazioni eccellenti progressi.

                            Mac - Kekko, possiamo dire che un grosso motore? e se questo progetto funziona 0-2000 watt? o solo per il 2000 watt?

                            Commenta

                            Sto operando...
                            X