Coppie polari e spessore traferro

[Riddik89]

demos81 e StefanoSunda per prima cosa vi ringrazio per i ragionamenti che state facendo con me.

E' vero io ho parlato di motore brushless a magneti permanenti per il semplice fatto che si tratta di una macchina che ha un comportamento diverso rispetto per esempio a una macchina asincrona. Come ho già detto non spendo corrente per magnetizzarla e quindi mi permette una maggiore libertà nella scelta del traferro.

Un traferro troppo piccolo dà luogo a un funzionamento rumoroso a carico, dovuto alle variazioni del flusso di dispersione, attraverso le punte dei denti dello statore e del rotore.

Questo non lo sapevo io pensavo che il limite inferiore allo spessore del traferro in una macchina asincrona fosse dovuto semplicemente a esigenze di tipo meccanico e di raffreddamento, quindi grazie per il chiarimento.
Insomma ci sarebbe da fare un discorso anche sulla macchina asincrona ma sarebbe ancora diverso rispetto al caso del brushless.

Si ma coppie di poli di sezione inferiore alla macchina di partenza..
scommetto che tutto sto ragionamento lo ha fatto alla lavagna o senza buttar giù numeri.. perché? beh perché quando si fa la prova di dimensionamento di una macchina è come risolvere un sistema dove le variabili son più delle equazioni quindi ragionando a mente libera è facile aggiungendo qualche ipotesi al momento giusto andare a parare dove si vuole.

Hai ragione, ma buttare giù numeri attendibili va ben oltre le mie capacità. E' vero ho tanti gradi di libertà, ma supponendo di aver fissato tutte le variabili (e sono veramente parecchie) dovrei avvalermi di un simulatore (se qualcuno conosce qualcosa di adatto batta un colpo). Fare lo studio di una macchina andando a considerare solo le prime armoniche, andando a trascurare cosa fanno gli avvolgimenti di testata, andando a trascurare le correnti parassite indotte nei lamierini.... risulterebbe troppo approsimativo, potrei giungere a risultati che rasentano la fantasia.

Vero che non hai corrente magnetizzante ma l'induzione che ottieni dai magneti che hai è sempre e comunque condizionata dal circuito magnetico, il cui tallone di Achille è e rimane sempre il traferro.

Secondo me il punto della questione è proprio questo se io aumento il traferro posso decidere di aumentare anche lo spessore dei magneti per controbilanciare l'aumento di riluttanza del mio circuito magnetico.
Però a sto punto mi viene un altro dubbio, anche le induttanze disperse potrebbero aumentare.... flussi che prima andavano ad attraversare il rotore ora non lo fanno più a causa dell'aumento del traferro ... Ho detto una cazzata?


Comunque mi avete fatto capire che l'argomento è molto più vasto e complesso di quanto potessi immaginare.

[demos81]

Però a sto punto mi viene un altro dubbio, anche le induttanze disperse potrebbero aumentare.... flussi che prima andavano ad attraversare il rotore ora non lo fanno più a causa dell'aumento del traferro ... Ho detto una cazzata?

ovviamente!
per come la vedo io puoi impazzire in tutti i ragionamenti che vuoi ma brillante per quanto uno possa essere hai troppe variabili con pesi di incidenza variabili, nonché alcune che potrebbero tornare a galla inattese (vedi aumento flussi dispersi) per partorire una risposta certa.
insomma è un quesito che non ha una vera risposta o se preferisci vederla cosi: se il docente ti chiede una risposta certa a un esame orale o lo fa per vedere come ragioni oppure..... beh... spero tu ti sia messo le mutande pulite perché le sue intenzioni non son delle migliori e dovrai calarti a breve le braghe

[gelex911]

Provo a dare il mio contributo.

-meccanica
Il traferro tendenzialmente va aumentato sui motori a basso numero di poli perché l'eccentricità residua, ovvero dopo aver effettuato il bilanciamento del rotore, crea forze centrifughe che si fanno sentire col quadrato della velocità, che quindi nei motori "veloci" rischia di portare il rotore a strisciare sullo statore.

Nei caso di tali motori, solitamente pilotati da inverter, queste considerazioni valgono però "fin là" dato che un motore a 4 poli può raggiungere la velocità di un 2 poli.

-magnetico
Mi permetto di ricordare che la permeabilità dei magneti ad alte prestazioni è paragonabile a quella dell'aria, quindi il magnete costituisce a suo modo un pezzettino di traferro nel circuito magnetico, specie nei motori a magneti superficiali.

Inoltre un traferro "grande" aiuta a salvaguardare i magneti (se superficiali e massicci) dalle armoniche a traferro e dai pennellamenti di flusso.


-altro
Comunque penso sia un bel problema un 2 poli a magneti perché è difficile che i 2 poli abbiamo la stessa forza magnetica, quindi questo crea vibrazioni pericolose. Facendo un paragone col sincrono a poli sporgenti, è come se gli avvolgimenti di eccitazione sotto ciascun polo fossero collegati in parallelo anziché in serie: l'immancabile differenza di resistenza dei vari avvolgimenti porterà ad una distribuzione diversa della corrente di eccitazione nei vari poli.

[Riddik89]

demos81 da tempo ho imparato che le mutande vanno comprate marroni e particolarmente spesse per poter affrontare anche le giornate più storte


Ciao gelex911 quello che hai detto lo trovo più che condivisibile.

-altro
Comunque penso sia un bel problema un 2 poli a magneti perché è difficile che i 2 poli abbiamo la stessa forza magnetica, quindi questo crea vibrazioni pericolose. Facendo un paragone col sincrono a poli sporgenti, è come se gli avvolgimenti di eccitazione sotto ciascun polo fossero collegati in parallelo anziché in serie: l'immancabile differenza di resistenza dei vari avvolgimenti porterà ad una distribuzione diversa della corrente di eccitazione nei vari poli.

[quote="gelex911"]

Questo discorso può andar bene per macchine a 2 poli in cui lo squilibrio magnerico potrebbe risultare significativo, ma non penso di risolvere il problema giocando sul traferro. Avendo un traferro più spesso o più sottile non risolverei comunque il problema. In questo caso o curo meglio la costruzione della macchina, o aumento i poli o accetto l'eventuale ripple di coppia che viene fuori....

[StefanoSunda]

demos81 Ciao Stefano, credo che il problema di Riddik sia inerente al motore brushless e alla combinazione di determinate imposizioni o specifiche tecniche più che a una ottimizzazione di macchina.

Sì, demos81, pensavo (in modo errato), che il traferro dei motori asincroni fosse uguale anche per i brushless, ma non è così. Credo che tu abbia ragione nel post n.3:

demaios81 “mah, cosi su due piedi ti direi che il traferro dovrebbe rimanere il medesimo, invero spessori minimi compatibili con le tolleranze meccaniche di produzione”.

Trascrivo due righe del testo di Gaetano Conte a riguardo dei motori brushless: Lo statore, separato da un traferro di piccolo spessore, inferiore al millimetro anche nelle macchine di grande potenza, è formato da un pacco di lamierini in ferro al silicio, isolati tra loro e di piccolo spessore, per ridurre le perdite non indifferenti, data la frequenza di lavoro relativamente elevata, dell’ordine di alcune centinaia di Hz ect, ect.