Domanda su motore elettrico

[admin]

Se vogliamo vederla in altro modo, le linee di flusso "percorrono" il ferro e "evitano" le cave

Ma questa è un'dea che ti sei fatto tu, o, se vuoi, è un modo per semplificare il calcolo delle amperspire che generano il flusso.
Nei denti le linee di induzione sono senz'altro più dense che nelle cave, ma le cave non sono prive di linee di flusso. L'induzione è senz'altro maggiore nei denti ma nelle cave non è certo nulla e nemmeno cento volte minore. E' complicato effettuare i calcoli precisi dell'induzione nei vari punti della macchina. Grosso modo comunque, l'induzione nei denti è in genere circa il doppio di quella al traferro che arriva più o meno ad un tesla nelle macchine di potenza.

[Fabio992]

Non credo di aver capito dove vuoi arrivare. Intendi che l'induzione presente nelle cave è comunque sufficiente per la produzione della coppia?

[admin]

Si, in pratica la penso cosi: l'induzione dentro le cave non è nulla.
Il quesito che hai posto è però interessante anche perché la dimostrazione non solo della coppia, ma anche della tensione indotta, è spesso fatta a partire dalle formule F=iBl ed E=Blv con B induzione al traferro, mentre dentro le cave è abbastanza inferiore in condizione statica, non cento volte come hai pensato tu, ma anche forse una decina di volte nella zona più interna di cave profonde.
Cosa aveva detto in proposito il tuo professore?

[fpalone]

Il campo di induzione magnetica sui conduttori di cave rotoriche e statoriche è tutt'altro che nullo! Al contrario bisogna prendere opportuni accorgimenti (barre roebel, conduttori in cavo trasposto, ecc..) per minimizzare le perdite per correnti parassite.
Ad ogni modo, l'espressione analitica della coppia di una macchina elettrica è in genere data dal prodotto di una corrente per un flusso. Questo già ti dovrebbe far capire che non è banalmente la forza che direttamente agisce sui conduttori a generare una coppia, bensì l'interazione del campo magnetico con il rotore.
Da un punto di vista "campistico" ciò è visibile attraverso il tensore degli sforzi di Maxwell, il cui integrale lungo una circonferenza nel traferro ti da una misura della coppia.

[Fabio992]

Infatti, i calcoli sono fatti come se i conduttori fossero immersi in un campo B di intensità pari a quella presente al traferro....
Comunque ho provato a guardare i risultati di una simulazione agli elementi finiti per capire quanto fosse l'induzione, e è circa 50-100 volte inferiore.

Il mio professore non ha detto nulla a riguardo, l'ha lasciato come quesito per casa ( a corso praticamente finito )

[Fabio992]

Ad ogni modo, l'espressione analitica della coppia di una macchina elettrica è in genere data dal prodotto di una corrente per un flusso. Questo già ti dovrebbe far capire che non è banalmente la forza che direttamente agisce sui conduttori a generare una coppia, bensì l'interazione del campo magnetico con il rotore.

Il flusso è una induzione per una sezione, cosa cambia da dire che la coppia è data dal prodotto di una corrente per una induzione?

Intendi che la coppia è data dall'interazione del campo magnetico di statore con quello di rotore?

[admin]

Comunque ho provato a guardare i risultati di una simulazione agli elementi finiti per capire quanto fosse l'induzione, e è circa 50-100 volte inferiore.

Falla vedere: per me cento volte inferiore è una esagerazione

[fpalone]

Il flusso è l'integrale dell'induzione magnetica su una superficie:

pertanto non è solo il valore del campo di induzione magnetica all'interno della cava a determinare il valore di flusso (ed influire quindi sulla coppia) ma tutto quello che va a concatenarsi con il circuito in questione.
Trovo piuttosto artificioso definire un campo di rotore ed uno di statore: esiste un unico campo di induzione alla formazione del quale contribuiscono sia le correnti di statore che di rotore.

[Fabio992]

admin credo di aver capito perché non ti torna: ho effettuato una simulazione a vuoto. Devo ancora sistemare il codice per fare una simulazione a carico. Appena riesco posto i risultati. Comunque ho guardato da altri codici fatti dai miei colleghi e in effetti viene sulle 10 volte inferiore

fpalone ok, ho capito cosa intendi

[admin]

OK, perché, in effetti, come già ha osservato fpalone l'induzione da considerare è quella del campo risultante di statore e di rotore e non solo quello di statore.