La "RESA" di un alternatore....



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Beh, io ho provato a fare lo stesso con una singola bobina e ho avuto un 20-30% in più di volt. Trascurando il coccing, in termini di potenza non sarebbe male. Ma in termini di rendimento? In un test di bobina singola avevo fissato la bobina ad una tavoletta di legno tramite vitine di ferro: dopo un minuto di funzionamento le viti erano diventare caldissime (=perdite). Aggiungo a posteriori che quando provai la bobina con nucleo di resina e polvere di ferro non pensai a verificare se s'era riscaldata

Io sono quasi sicuro che un assiale fatto come si deve può rendere oltre il 90% da 50 a 200 giri con potenza di circa 500 watt a 200 giri. Poichè i watt mi bastano, non vado certo in cerca di guai (fra l'altro ora uso il monorotore che costa un po' di più come materiali ma è molto più sempilce e meno pericoloso da assemblare).

Ho detto "quasi" sicuro perchè mi sono venuti dei dubbi sul mio metodo di misura nonostante che diversi "titolati" m'abbiano detto che il metodo è corretto.

Ciao
 
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Il discorso più importante per un alternatore è tenere la resistenza interna dello statore molto bassa...

Ciao Emilio, tutto dipende dalla tensione e dalla corrente erogabili dall'alternatore. Supponiamo di voler realizzare un alternatore da 500W: questo può erogare 50A @ 10V o 5A @ 100V. Nella prima situazione, l'impedenza d'uscita dell'alternatore è pari a 0,2 ohm, nella seconda situazione è pari a 20 ohm. Effettuando una prova in corto circuito è possibile ricavare le perdite nel rame nei due casi. Ricordo che la perdita di potenza nel rame è data dalla dal prodotto della resistenza del conduttore per il quadrato della corrente che vi scorre. Nel primo caso, è vero che i conduttori statorici saranno di sezione elevata, ma è pur vero che il quadrato della corrente che vi scorre assume un valore molto alto. E' per questo che non è detto che minore è l'impedenza di uscita di un alternatore e minori sono le perdite nel rame, se così fosse, tutti gli alternatori impiegati nelle centrali elettriche e negli aerogeneratori, dovrebbero fornire tensioni basse e correnti elevate, ma ciò che l'industria ha fatto e continua a fare è l'esatto opposto.
Un fattore importante che bisogna invece considerare è l'impedenza di ingresso del carico che si intende alimentare, sia esso una lampadina, una resistenza o una batteria. Se l'alternatore ha un'impedenza di uscita pari a 0,2 ohm, il carico dovrà presentare un'impedenza identica al fine di permettere il massimo trasferimento di potenza. Se il carico avesse un'impedenza inferiore, la tensione ai morsetti dell'alternatore scenderebbe e la potenza da questo generata sarebbe inferiore. Attenzione non è che verrebbe dissipata ma semplicemente non verrà assorbita dal suo asse. La stessa cosa accade quando l'impedenza del carico risulta essere superiore a quella dell'alternatore. In questo caso la corrente ai capi dell'alternatore scende e (supponendo che la tensione rimanga costante o che salga in minor misura di quanto non scende la corrente) la potenza generata diminuisce. E' chiaro che con un carico avente la stessa impedenza dell'alternatore, il trasferimento di potenza sarà massimo, ma se il vento diminuisce? L'alternatore sarà capace di fornire 10V ma a 30A (è solo un esempio) e la sua impedenza risulterebbe pari a 0,33 ohm. Il carico da 0,2 ohm sarebbe disadattato e ci sarebbe perdita di potenza, in base a quanto descritto prima. Allora come si fa? Si ricorre all'elettronica di potenza, grazie alla quale è possibile mantenere l'impedenza d'uscita dell'alternatore il più possibile vicina a quella del carico. Un sistema simile utilizza spesso come algoritmo l'MPPT. Solo in questo modo si possono avere rese migliori....
Saluti
 
Salve a tutti, volevo porre alle vostra attenzione questi link: TheBackShed.com - Staggered Stators
A prima vista può sembrare una buona idea ma la cosa mi rende un pò scettico. Di certo una cosa simile per una darrieus andrebbe bene ma le bobine con più spire e maggiore resistenza ... No scusate ho preso un granchio perchè pensavo a bobine distinte ma non a dividere elettricamente magari con un uscita intermedia sulla bobina stessa rendendo di fatto un circuito sempre a stella ma con doppie bobine in parallelo alzando di fatto la velocità di taglio e diminuendo la resistenza dello statore. Di certo c'è da ragionarci sopra e di certo sarà opportuno fare molti poli per semplificare. Un saluto a tutti.
 
Ciao Emilio, ciao a tutti
Mi è capitato di leggere questa tesi di laurea, che tratta in particolare le Darrieus.
L'autore fa interessanti considerazioni sulle cause dei modesti rendimenti.
Buona lettura!
tesi_andrea_bedogni_616107.pdf

PS
Da cercare via Google...
 

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Nel link c'è un grafico dove la potenza è funzione lineare del numero dei giri.
Anche nel sito della Alxion ALXION Automatique&Productique
la potenza ha un andamento abbastanza lineare.
Invece la curva del mio assiale è bella curva e sembra avvicinarsi alla curva di potenza della ventola.
Mi sarò sbagliato a rilevare i dati?
Saluti.
 

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Ciao Emilio, tutto dipende dalla tensione e dalla corrente erogabili dall'alternatore...
Saluti

Anche se non è il mio mestiere, direi che quello che dici è giusto.
Però bisognerebbe considerare anche le "perdite nel ferro" e certe strane perdite che si possono rilevare anche a circuito aperto.
Queste cose si possono evidenziare solo misurando "fisicamente" il rendimento (non mi risulta che ci siano simulatori adatti per gli assiali).
Solo in questo modo, e procedendo per tentativi, è possibile trovare dei buoni rendimenti.

Certo bisogna essere sicuri della bontà del metodo. Strano che nessuno sia curioso del mio metodo (recenti dubbi compresi).

Saluti
 

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Strano che nessuno reagisca.
Provo a chiarire qual'è il mio dubbio.
Per misurare il rendimento faccio ovviamente il rapporto fra i watt elettrici generati e i watt meccanici assorbiti.
I watt meccanici li derivo dalla coppia di reazione misurata con un braccio applicato allo statore e appoggiato ad una bilancia di buona precisione.
In realtà il motovariatore che fa girare il rotore sente la coppia che agisce sul rotore, non su quella dello statore.
Io suppongo (e altri mi hanno confermato) che per il principio di azione-reazione la coppia è identica (con l'unica esclusione dell'attrito di rotolamento dovuto ai cuscinetti che reggono il rotore).
In effetti statore e rotore si "trascinano" l'un l'altro per effetto di un intreccio di campi magnetici, però vorrei essere proprio sicuro che non ci siano delle "forze" che agiscono sul rotore senza disturbare lo statore.
Se invece così' fosse la mia stima del rendimento sarebbe ottimistica.
In effetti un rendimento costantemente attorno al 90% da 50 a 200 giri sembrebbe fin troppo bello.

Qualcuno mi ha detto che si dovrebbero misurare i watt che consuma il motore utilizzando un motore "tarato", ma nessuno sa dove lo si potrebbe trovare.
 
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Un momento, cosa intendi per "In effetti statore e rotore si "trascinano" l'un l'altro per effetto di un intreccio di campi magnetici",
Hai fatto un alternatore con lo statore libero di ruotare?
 
Provo a chiarire qual'è il mio dubbio.
Per misurare il rendimento faccio ovviamente il rapporto fra i watt elettrici generati e i watt meccanici assorbiti.
I watt meccanici li derivo dalla coppia di reazione misurata con un braccio applicato allo statore e appoggiato ad una bilancia di buona precisione.
Qualcuno mi ha detto che si dovrebbero misurare i watt che consuma il motore utilizzando un motore "tarato", ma nessuno sa dove lo si potrebbe trovare.

Ciao gino33, il tuo metodo è un buon metodo di misurazione della potenza assorbita all'asse. Il rendimento effettivo dell'alternatore è il rapporto tra la potenza elettrica di uscita e la potenza meccanica assorbita all'asse. Se la bilancia è buona e se tutto il sistema "basculante" presenta attriti trascurabili, allora il metodo da te usato è più che corretto. Toglimi però una curiosità: la corrente in uscita dall'alternatore dove la mandi? Su che carico e di che impedenza?
Ciao
 
....Toglimi però una curiosità: la corrente in uscita dall'alternatore dove la mandi? Su che carico e di che impedenza?
Ciao

Quindi tu credi che il mio dubbio non abbia ragione d'essere?
Come carico uso un pacco di resistenze (i migliori rendimenti li ho rilevati attorno a 50 ohm).
Trascrivo una specie di relazione sul metodo (considera che è un monorotore). Ciao.

PS. Nò, purtroppo gli edit non sono compatibili, mi dicono che avrei inserito troppe faccineo ... poi trascriverò a mano.
 
Ciao Automax, ciao Gino,
Vi allego un file excel di chiarimento sulla resa dei Piggott.

I dati si riferiscono al mio alternatore piggot, come vedrete considerando una velocità di rotazione fissa di 500 rpm sul mio alternatore misuro a vuoto 75 volt.

la resistenza interna delle bobbine per fase (connessione a stella) vale nel mio caso 1.4 ohm, si tratta di 9 bobbine da 120 spire di filo 1.5 mm.

Ora:
E' vero che la massima potenza estraibile dall'alternatore si ottiene quando l'impedenza del carico esterno è pari a quella interna di statore quindi 1.4 ohm, ma in quella condizione la potenza meccanica che l'alternatore assorbe dal vento si divide equamente tra statore e carico esterno, quindi l'efficienza è esattamente = 50 %
Il calcolo da fare infatti è 75 volt a vuoto collegati ad una resistenza complessiva di 1.4+1.4=2.8 ohm generano 26.8 Ampere.
Quindi la potenza meccanica totale assorbita vale 75*26.8= 2010 watt, ma la tensione ai capi dell'alternatore sarà V=1.4*26.8 = 37.5 Volt
e quindi la potenza che esce vale 37.5*26.8 = 1005 Watt (il 50 %) !

per poter far lavorare questo alternatore ad una efficienza del 90 % non si può plelevare più di 360 watt circa .

Quello che si fa negli alternatori commerciali, tipicamente radiali con lamierino magnetico, è massimizzare la tensione prodotta ad una certa velocità diminuendo al minimo la resistenza interna. Questo è possibile ottimizzando lunghezza e sezione del filo e circuito magnetico.

NOTA IMPORTANTE :
Nel caso di alternatori con circuito magnetico a lamierino bisogna aggiungere le perdite "nel ferro" che sono dovute a due componenti distinte:

1) perdite di isteresi magnetica , dovute al continuo cambio della magnetizzazione residua del lamierino (molto basse se il flusso si mantiene in generale < 1.7 Tesla)
2) perdite per correnti parassite dovute alla legge di Lenz nel ferro , tali perdite vengono notevolmente abbassate suddividendo appunto il ferro in lamierini isolati

Comunque la somma di tali perdite viene dichiarata normalmente dal produttore del lamierino in un parametro omnicomprensivo, chiamato appunto "perdita nel ferro a 50 Hz" e vale circa 3.6 Watt/kg per il ferro dolce fino a 0.4 watt/kg o meno per il ferro al silicio con grani orientati e spesssore foglio di 3.5 decimi di mm.

Inoltre tali valori scendono notevolmente se la frequenza di lavoro è inferiore a 50 Hz, considerando che un Piggott 12 poli raggiunge 50 Hz a 500 RPM direi che le perdite nel ferro per un alternatore del genere sono quasi trascurabili.
E' quindi molto più logico ottimizzare il circuito magnetico con lamierini che aumentare a dismisura magneti, poli, rame...

Chiaramente il grande problema da risolvere negli alternatori con lamierino è il grande CHOGGING dovuto alla variazione di riluttanza magnetica (l'equivalente magnetico della resistenza elettrica) che si genera quando i poli del rotore passano sulle espansioni polari dello statore.

I metodi più utilizzati per ridurre/eliminare il cogging sono:
1) inclinare le cave statoriche in modo da evitare un salto netto del polo rotorico
2) inclinare i poli rotorici per ottenere lo stesso risultato
3) giocare su sfasamenti non usuali tra poli e cave statoriche, per esempio creando alternatori a 5 fasi o polifasici i genere.

Ciao,
Emilio.
 

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Aggiungo inoltre... Tanto per tediarvi ;) ;) :

Aggiungo inoltre... Tanto per tediarvi ;) ;) :

Tornando all'esempio sopra esposto,
volendo costruire una pala eolica ad asse orizzontale da 1 kw (elettrico) a 12 m/s utilizzando questo alternatore dovrei:

Visto che la massima potenza la ottengo al 50% di resa e visto che con questo alternatore 1 kw lo ottengo a 500 rpm e 1.4 ohm di carico esterno, avrò bisogno di una pala che a 12 m/s giri a 500 rpm generando 2 kw meccanici.

Considerando una resa aerodinamica della pale di 0.3 (30 %) avrò quindi bisogno di 6.6 kw di energia cinetica del vento, che a 12 ms significa una superficie di
P=1/2*d*A*V^3
A=P/(1/2*d*V^3)=6600/(0.5*1.24*12^3) = 6.16 mq di superficie

sono 2.8 metri di diametro.

a 500 rpm le punte delle pale andranno ad una velocità pari a
500/60=8.33 giri/sec
8.33*(2.8*3.1416) = 73.2 m/s

quindi il TRS sotto carico dovrà essere pari a 73.2/12= 6.1

Il TSR della pala a vuoto dovrà essere quindi maggiore di questo valore.

Sinceramente non so se il TSR a vuoto sia calcolabile a tavolino dai dati del profilo utilizzato o se è comunque necessaria una prova reale.
In ogni caso il TSR = 6.1 è quello a cui corrisponde per quel profilo una efficienza pari al 30 %

Se l'accoppiamento alternatore/pala è ottimale questo TSR è quello di massima portanza del profilo.
In caso contrario la pala girerà in leggero stallo e quindi minore resa.

E' quì che entra in gioco l'MPPT che permette di regolare il carico imposto alla pala in modo da farla girare al TSR ottimale.
 
E.. per concludere ;) ;)

E.. per concludere ;) ;)

Dunque tanto per chiudere il ragionamento ho ritrovato le info che mi mancavano:

Tornando alla pala eolica sopra esposta (2.8 mt TSR a pieno carico 6.1), l'angolo che il vento assume rispetto al piano delle pale nella condizione descritta (12 m/s 500 rpm) si calcola considerando i seguenti vettori:

Vv = velocità del vento
Vp = velocità della pala in un punto , ex. all'estremità
V = velocità relativa del vento rispetto alla pala
alpha = angolo tra vento apparente e piano di rotazione della pala

in base alla regola del parallelogramma vale:
Vv=V*sen(alpha)
Vp=V*cos(alpha)

alpha=ARCTAN(Vv/Vp)

quindi
alpha=ARCTAN(12/73.2) = 9.3 °

questo angolo corrisponde alla portanza nulla,

Adesso consideriamo per esempio che il profilo in esame mostra un Cp (coeff. di prestazione) massimo pari appunto a 0.3 per un angolo di attacco di 6 °.

allora l'angolo che la pala deve assumere rispetto al piano di rotazione per girare a TSR=6.1 con massima resa (=0.3) dovrà essere 6 + 9.3 = 15.3 °

Questo calcolo va fatto per tutti i punti lungo il raggio della pala.

Il Cp in ogni punto inoltre cambia perchè cambia la velocità relativa del vento in quel punto da zero (all'asse) alla massima sulle punte, e quindi cambiano i numeri di Reynolds.

Credo sia tutto.

Questo è il ragionamento che ho seguito nel progetto della mia 2° pala eolica...
Vi chiedo conferma/critiche/errori/varie sul mio monologo...

CIAO !
E.D.
 
Vi chiedo conferma/critiche/errori/varie sul mio monologo...
E.D.

Purtroppo non sono in grada d'aiutarti.
Sono sicuro che le tue valutazioni sono corrette.
Credo però che IN PRATICA si possano avere delle sorprese.
Se verifichi le curve di rendimento dichiarate dalla ditta ALXION (le ho postate, ma ora si trovano anche nel loro sito) puoi vedere come i test dal vero siano assai meno belli di quanto si potrebbe pensare.

Io di elettricità non sò nulla comunque non c'è niente di meglio di una misura reale.

Certo qualche dubbio sul metodo ce l'ho.

Trascrivo quella "relazione" per Automax che non sono riuscito a mettere prima (scusate la prolissità ma è destinato a gente non pratica).

Ciao a tutti

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................Ma veniamo al dunque. Innanzitutto spiegherò come misurare il rendimento senza doversi svenare acquistando uno strumento di misura professionale (anch’io m’arrangio con le discariche se ciò non è controproducente).

Per chi non lo sapesse ricordo che un alternatore “assiale” monorotore-monostatore è fatto di due dischi affacciati. Il rotore è il disco che ruota e che porta i magneti permanenti, mentre lo statore sta fermo e porta le bobine di rame in cui viene generata una corrente alternata (nel mio caso trifase, che però esce continua grazie ad apposito ponte raddrizzatore).

Per fare i test uso un motovariatore (di potenza adeguata alle potenze da misurare) che fa girare un albero (supportato da due cuscinetti oscillanti) alla cui estremità viene montato il rotore (essendo possibile regolarne ortogonalità e centratura). A fronte del precedente c’è un altro albero, coassiale e folle, sul quale si monta lo statore (e anche di questo è possibile regolare ortogonalità e centratura). E’ inoltre possibile regolare il “traferro”, cioè la distanza fra rotore e statore (allentando i grani di bloccaggio dei cuscinetti e spostando l’albero dello statore).

Allo statore è applicato un braccio, lungo quanto opportuno in funzione dei watt da misurare e della scala della bilancia. La bilancia è posizionata in piano sotto l’estremità del braccio e alla stessa altezza dell’asse dal piano di terra (per non introdurre errori di pesatura). E’ bene che la bilancia sia elettronica, di buona qualità, sensibile almeno fino al grammo e che consenta d’essere azzerata per eliminare la tara (mantenere qualche etto di peso a dispositivo fermo). I cuscinetti dell’albero dello statore devono essere senza protezioni, ben sgrassati e spruzzati con olio detergente in modo che lo statore possa oscillare con pochissima resistenza.

Come sapete, se il circuito elettrico dello statore è chiuso, la rotazione del rotore induce una corrente elettrica di intensità variabile in funzione della “resistenza” inserita fra i due fili in uscita (nel mio caso c’è un pacco di resistenze in grado di reggere 500 watt a 10 ohm e dove la resistenza può essere regolata da 10 a 180 ohm con intervalli via via crescenti). Quanto più la resistenza fra i due fili è bassa, tanto maggiore saranno i watt elettrici generati (pari al prodotto volt x ampere letti nei tester con l’avvertimento che se c’è di mezzo il raddrizzatore occorre aggiungere 1,7 ai volt per escludere le perdite relative).

Bisogna però vedere cosa succede ai watt meccanici richiesti al motovariatore e questi watt si ricavano dalla la coppia di reazione agente sullo statore e scaricata sulla bilancia dal braccio apposito. Ecco la formula (che uso senza pormi domande essendomi stata confermata da esperti):

Siano KG quelli che si leggono sulla bilancia.
Sia (ad es.) 1,675 la lunghezza in metri del braccio (dal punto di appoggio sulla bilancia al centro degli assi).
Sia GIRI il numero dei giri del rotore (uso un contagiri meccanico per rilevarli)
KG x 9,81 x 1,675 = Nm di coppia
Watt all’albero = Nm di coppia x GIRI / 9,550
(sinteticamente = KG x GIRI x 1,72)

Naturalmente il rendimento deriva dal rapporto fra le due potenze. La misura non comprende le perdite meccaniche (quelle dovute ai cuscinetti e un pochino anche all’aerodinamica del rotore) perché con questo sistema esse agiscono solo sull’albero del rotore. Nel mio caso questo modo di operare è abbastanza corretto visto che il mio alternatore sfrutta i cuscinetti usati per sostenere la ventola. Comunque si tratta di pochissimi watt (un cuscinetto economico, protetto, di diametro interno di 40 mm, se non ho fatto errori di misura, assorbe meno di 1 watt a 200 giri).

Prima di proseguire un avvertimento importantissimo. Il metodo di misura usato presuppone che la coppia resistente misurata sullo statore sia identica a quella agente sul rotore (salvo quanto dovuto ai cuscinetti e all’aerodinamica) e questo appellandomi al principio di azione e reazione essendo rotore e statore collegati da un intreccio di campi magnetici. Confesso di non essere ben certo che non si possano generare forze che impattano sul rotore e non sullo statore facendo apparire la situazione più rosea di quanto non sia in realtà. Ho sottoposto questo metodo di misura ad alcuni ingegneri e tutti mi hanno confermato che è corretto. Alcuni hanno aggiunto che sarebbe meglio misurare la potenza assorbita dal motovariatore (quello che aziona lo statore) utilizzando un motore “tarato”. Tale dispositivo è difficilmente reperibile, perciò mi resta un minimo di dubbio.

Certo il “rendimento elettrico” è calcolabile a priori in funzione degli ohm dello statore e degli ohm del carico...............
 
Ciao Gino,
il tuo metodo è corretto,
allora che valori misuri sul tuo alternatore ?
a quanti RPM ?

quanto vale la resistenza interna del tuo statore ?

vedendo che la resistenza di carico che hai parte da 10 ohm in su e considerando che sullo statore avrai valori prossimi all'ohm il tuo generatore dovrà lavorare a rese sicuramente alte 70 - 80 % , ma che potenza riesci ad estrarre ?

Un alternatore Piggott ad un solo disco di magneti è molto penalizzato rispetto al classico a 2 dischi, questo dovrebbe incidere notevolmente sulla potenza massima estraibile.

Hai mica messo del materiale ferromagnetico dietro alle spire per convogliare il flusso ??

Ciao.
 
Ciao Emilio, quello che scrivi è tutto corretto, ma vorrei precisare ulteriormente prendendo come esempio il tuo alternatore.
Come prima cosa facciamo una distinzione tra rendimento di conversione meccanico-elettrico e rendimento di conversione elettrico.
Il primo (eta) è uguale a Pe/Pa, dove Pe=potenza elettrica erogata e Pa=potenza meccanica assorbita.
Il secondo (eta e) è uguale a Pe/Pg, dove Pg è la potenza elettrica generata.
Questa potenza sarebbe quella potenza erogata dal generatore nel caso in cui la sua resistenza interna (R0) fosse nulla. Nel caso di Emilio, tale resistenza vale 1,4 Ohm e su di essa cadrà una certa tensione dovuta alla corrente erogata dal generatore. Possiamo scrivere quindi che:
eta e=(Vo*I - Ro*I^2)/Vo*I e semplificando si ottiene che il rendimento elettrico è pari al rapporto: Rc/(Rc+R0).
La potenza erogata sarà uguale al prodotto:
V*I=Rc*I^2=Vo^2*(Rc/(Rc+R0)^2)
Nel caso di Emilio, essendo la tensione Vo=75V e la R0=1,4 ohm, facendo due calcoli si trova il massimo della potenza erogata dal generatore per un valore della resistenza del carico pari a 2,8 ohm. Per valori inferiori, la corrente erogata salirebbe, causando un aumento della caduta di tensione sulla resistenza dell'avvolgimento e una diminuzione del rendimento elettrico.
E' da notare che per un valore di Rc pari a 10 ohm, il rendimento elettrico dell'alternatore di Emilio salirebbe all'87,7%, ma la potenza elettrica erogata sarebbe pari a 760W (quella assorbita 865). In definitiva, in condizioni di assorbimento meccanico costante (2000W), l'alternatore di Emilio fornisce una potenza massima di uscita pari a 1190W quando il carico applicato è di 2,8 Ohm, (rendimento elettrico 66,6%) in tutti gli altri casi la potenza di uscita è inferiore. Per aumentare il rendimento elettrico è necessario aumentare la resistenza di carico accontentandosi di assorbire una potenza inferiore a quella nominale dalla macchina. In alternativa bisogna realizzare avvolgimenti con conduttori di sezione più elevata per ottenere resistenze più basse a parità di Vo.
Se sia la potenza all'albero che la resistenza di carico vengono mantenute costanti, allora è agevole calcolare il rendimento elettrico della macchina e farla lavorare sempre al massimo. Se entrambi (o anche solo uno) di questi due parametri varia nel tempo, allora per estrarre sempre la massima potenza dalla macchina bisogna usare un MPPT.
Complimenti Emilio!
 
Ciao Gino,
il tuo metodo è corretto,
allora che valori misuri sul tuo alternatore ?...........
Ciao.

Forse non hai visto i miei grafici a pag 2 (post 45 direi).

Il mio aggeggio è un MONOROTORE (che perde, a parità di bobine, 2/3 dei volt generati da un birotore -naturalmente i magneti sono la metà-) rotore diametro 500 mm, 16 poli trapezioidali (9 Kg di neodimio N35); statore con 8 Kg di filo diametro 1,6 (1,3 ohm per fase) le bobine sono avvolte in aria come nel Piggot.

Se guardi il grafico noterai 400 watt a 200 giri con un carico resistivo di 50 ohm e rendimento sul 90%. Accontentandosi di un rendimento sull'87% (30 ohm di carico) i 400 watt ci sono a 150 giri.

Nota l'andamento iperbolico delle curve della potenza. Anche questo è un strano rispetto ai grafici della Alxion.

A 500 giri questo alternatore dovrebbe essere potentissimo (non sono attrezzato per misurare potenze superiori a 500 watt, ma si può estrapolare a occhio, oppure dall'andamento -lineare- di volt e ampere).

Certo 9 Kg di neodimio e 8 di rame non sono pochi, però mi pare che valgano la candela (se il rendimento è veramente così elevato e sopratutto costante anche ai bassissimi giri).
Con 12 Kg di rame la potenza raddoppia, ma il rendimento cala del 2%.

NB il buon rendimento deriva:
a) Dal non aver usato dischi di ferro per lo statore (correnti di Focault), c'è solo un po' di ferro dietro ai magneti.
b) Dal dimensionamento dell'insieme magnete-bobina. Ho fatto decine di test, sono impazzito e ho speso un sacco di soldi eppure le combinazioni possibili e non testate sarebbeno ancora un'enormità.

Come ho già detto io non so nulla di elettricità, mi rendo conto che per le perdite nel rame sia possibile (e utile) fare i conteggi che fate tu e Automax, però poi bisogna fare i conti col resto e poichè non mi risulta che per gli assiali esistano programmi di simulazioni validi, credo indispensabile fare test dal vero.

Fra l'altro, gironzolando in Internet, non ho mai sentito parlare di perdite a circuito aperto (che immagino dipendano da vortici elettrici nello "spessore" del rame) che si vedono solo sul banco e che occorre minimizzare per avere buoni risultati.
 
Ciao Gino,
si scusa, vado sempre di corsa, ora ho visto i tuoi dati,
sto attrezzandomi per fare le tue stesse misure utilizzando il mio tornio come motore, posso montare un diametro massimo di 320 mm .. vederemo..

Si il ferro non laminato non è nemmeno pensabile, le perdite sono come dire... totali, cosa già provata ...

le rese che misuri sono comunque in linea con la teoria (nei limiti della tecnica utilizzata)


Ciao Automax,
dunque la potenza massima si ottiene quando la resistenza del carico eguaglia quella interna, ovvero 1.4 ohm , non 2.8.
e l'efficienza vale 50% in quel caso.
Non capisco il concetto di resa elettrica nel caso in cui la resistenza interna è zero, è una situazione che non esiste.
Nella mia tesi di laurea in chimica mi sono occupato di celle a combustibile (fuel cells o pile ad idrogeno..) ed in quei dispositivi tutta la ricerca è proprio volta a ridurre il più possibile la resistenza interna del conduttore protonico, la resa chimica di reazione è praticamente unitaria, ma a causa della resistenza interna la resa dei dispositivi reali è molto minore, 40 % nei casi migliori, molto, molto meno se si richiede molta potenza (resistenza esterna bassa).

Ciao a tutti,
E.D.

P.S.
Bella discussione,
spero di avere a breve dati sperimentali su cui ragionare.
 

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