Dubbio motore "Asincrono a magneti permanenti"

[TG96]

Buongiorno,

di recente ho avuto modo di leggere un testo nella quale veniva analizzato un particolare veicolo, che, sulla base di ciò che riporta il testo,  sfrutta come propulsore principale un "motore elettrico asincrono a magneti permamenti".

Io non sono un esperto di motori elettrici, ma, sulla base delle mie conoscenze, i motori asincroni non prevedono mai una realizzazione che sfrutta magneti permanenti.

 

Penso che ci sia un errore nel testo, chiedo gentilmente una conferma

 

Cordiali saluti

TG96

 

 

[Livio Orsini]

  Il 01/12/2020 alle 18:30 , TG96 ha scritto:

"motore elettrico asincrono a magneti permamenti".

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ma lo hai lo hai letto soloin un titolo o lo hai letto più volte?

[Sandro Calligaro]

Potresti postare il documento (una foto, se è su carta, oppure un link)...

Io credo si tratti di un refuso, oppure di testo scritto da un totale profano.

 

I motori per auto, ad esempio, attualmente sono quasi tutti sincroni a magneti permanenti. Resiste qualcuno che continua ad utilizzare asincroni, ma lì non ci sono magneti permanenti. 

Biciclette e moto elettriche sono praticamente tutte con sincroni a magneti permanenti.

Esiste poi una varietà di tipologie di motori "strani", più o meno sensati, che sono stati proposti negli anni, e che combinano magneti ed avvolgimenti in modo più fantasiosi. Sono comunque macchine poco diffuse e non ho mai sentito che venissero usate su veicoli.

Modificato: 2 dicembre 2020 da Sandro Calligaro

[TG96]

Scusate, nel testo del messaggio precedente ho commesso un errore ( o forse è meglio chiamarlo orrore) di ortografia: magneti permanenti, non "permamenti". 

Chi ha scritto questo documento è un ingegnere meccanico, dunque potrebbe essere un "profano" della materia. Non voglio entrare nei dettagli ma ho ragione di pensare che potrebbe non essere un refuso. Vi pregherei di non chiedermi che documento sto citando, grazie.

Inserisco delle foto come mi avete chiesto, sono solo alcuni degli esempi, ma ce ne sono altri.

Fatemi sapere se le foto sono riuscito a caricarle correttamente, non sono pratico del forum.

 

 

[leleviola]

Probabilmente si tratta di motori che invece di aver l'indotto con avvolgimenti propri hanno un indotto a magneti permanenti e probabilmente un maggior rendimento in quanto un normale motore come ha le perdite nel ferro nella parte statorica le ha in maniera abbatanza analoga pure nella trasmissione del magnetismo pure nella parte rotorica, di contro un motore che non abbia gli avvolgimenti di rotore ma dei magneti permanenti ha probabilmente un maggior rendimento e una maggior resa, e penso abbia anche un maggior costo rispetto a un normale asincrono con rotore avvolto. Banalmente tali di tipi di motore vengono mi sembra in genere definiti con la sigla PM che penso stia per Permanent Magnet

Modificato: 3 dicembre 2020 da leleviola

[rguaresc]

Il testo centrale e il diagramma sotto sono relativi ad un comune asincrono. E sono tra loro coerenti.
Solo la tabella dice un'altra cosa. Forse bisognerebbe indagare su "Control method  - Field attenuation" che è tipico per motori DC ???.

Modificato: 4 dicembre 2020 da rguaresc

[Livio Orsini]

  Il 03/12/2020 alle 19:25 , TG96 ha scritto:

Vi pregherei di non chiedermi che documento sto citando,

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Perchè? E' forse un documento riservato e trafugato?

[TG96]

  Il 03/12/2020 alle 21:09 , leleviola ha scritto:

Probabilmente si tratta di motori che invece di aver l'indotto con avvolgimenti propri hanno un indotto a magneti permanenti e probabilmente un maggior rendimento in quanto un normale motore come ha le perdite nel ferro nella parte statorica le ha in maniera abbatanza analoga pure nella trasmissione del magnetismo pure nella parte rotorica, di contro un motore che non abbia gli avvolgimenti di rotore ma dei magneti permanenti ha probabilmente un maggior rendimento e una maggior resa, e penso abbia anche un maggior costo rispetto a un normale asincrono con rotore avvolto. Banalmente tali di tipi di motore vengono mi sembra in genere definiti con la sigla PM che penso stia per Permanent Magnet

Expand  

 

Trovo interessante ciò che dici, ma non ho capito del tutto il tuo discorso:

tu ritieni che sia un motore asincrono che sfrutta nel rotore dei magneti permanenti? Ma in generale gli asincroni non sfruttano il principio di induzione elettromagnetica, tali per cui il rotore diventa un elettromagnete? Come è possibile che ci sia asincronismo fra campo magnetico di rotore e statore se vengono implementati magneti permanenti?

Non capisco, potrei ricevere un chiarimento?

 

Grazie

Cordiali saluti

[TG96]

  Il 04/12/2020 alle 08:52 , rguaresc ha scritto:

Il testo centrale e il diagramma sotto sono relativi ad un comune asincrono. E sono tra loro coerenti.
Solo la tabella dice un'altra cosa. Forse bisognerebbe indagare su "Control method  - Field attenuation" che è tipico per motori DC ???.

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Ti stai riferendo al controllo tramite modulazione del campo magnetico agendo sulla tensione? Scusa ma non me ne intendo di questo argomento

 

Grazie

[rguaresc]

  Il 04/12/2020 alle 14:04 , TG96 ha scritto:

modulazione del campo magnetico agendo sulla tensione?

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sto dicendo solo che non conosco un controllo ad attenuazione di campo applicato in un azionamento sincrono quale è quello della tabella.

Il controllo dei piccoli motori modulando la tensione e facendoli andare con forte scorrimento si fa, o meglio si faceva per piccoli motori, ma comporta perdite inaccettabili per la potenza di cui parla il testo.

 

Modificato: 4 dicembre 2020 da rguaresc

[Sandro Calligaro]

  Il 03/12/2020 alle 21:09 , leleviola ha scritto:

di contro un motore che non abbia gli avvolgimenti di rotore ma dei magneti permanenti ha probabilmente un maggior rendimento e una maggior resa, e penso abbia anche un maggior costo rispetto a un normale asincrono con rotore avvolto. Banalmente tali di tipi di motore vengono mi sembra in genere definiti con la sigla PM che penso stia per Permanent Magnet

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I motori sincroni a magneti permanenti (Permanent Magnet Synchronous Motors, PMSM), vengono chiamati anche solo "brushless", a volte "brushless AC".

Sul rendimento hai ragione, potenzialmente (cioè se progettati bene) sono i motori/generatori più compatti ed efficienti, oltre a permettere dinamica e precisione di controllo molto spinte.

Sul costo... dipende (principalmente dalle prestazioni), basta vedere quanto poco costa un motore "brushless DC", che è basato sullo stesso principio di funzionamento. Alcune applicazioni, poi, non si riescono a coprire con motori asincroni, quindi il confronto non sempre si può fare.

 

  Il 04/12/2020 alle 08:52 , rguaresc ha scritto:

"Control method  - Field attenuation" che è tipico per motori DC

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Anche nei motori sincroni si applica il deflussaggio (cioè la riduzione del flusso visto dallo statore, in questo caso), ottenendo meno coppia a parità di corrente, ma potendo girare a velocità maggiore, a parità di tensione disponibile (è il funzionamento "a potenza costante", citato anche nella tabella sopra).

 

Nei sincroni a rotore avvolto si riduce la corrente di eccitazione, come nei DC.

 

Nei sincroni a magneti permanenti si applica in pratica una corrente che va a contrastare il flusso del magnete. Alcuni di questi motori (quelli a magneti annegati nel rotore, chiamati Interior PMSM o "IPMSM"), sono particolarmente adatti al funzionamento in deflussaggio, perché permettono di compensare in parte la minore coppia legata al magnete con quella di anisotropia (o di riluttanza), visto che combinano i due principi di funzionamento. Sono i motori maggiormente utilizzati nelle auto elettriche ed ibride, ma li si trova anche da anni nelle lavatrici.

 

  Il 04/12/2020 alle 14:01 , TG96 ha scritto:

Come è possibile che ci sia asincronismo fra campo magnetico di rotore e statore se vengono implementati magneti permanenti?

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I dati di targa non sono proprio il massimo della completezza, ma che sia un motore sincrono lo si può capire anche dal fatto che la frequenza massima elettrica e la frequenza massima meccanica sono in rapporto intero (pari al numero di coppie polari):

800 / (12000/60) = 8/2

 

Che io sappia, gli unici motori che combinano il principio di funzionamento dell'asincrono e del sincrono a magneti permanenti sono i cosiddetti "Line Start -PMSM", che permettono avviamento (ovviamente asincrono) dalla rete (grazie alla gabbia di scoiattolo) per poi funzionare a regime in modo sincrono. Sono motori dalle scarse prestazioni, la cui efficienza potrebbe essere maggiore di un asincrono tipico, per piccole taglie. Non avrebbero alcun senso in applicazioni a velocità variabile, tanto meno per veicoli.

 

Modificato: 4 dicembre 2020 da Sandro Calligaro

[leleviola]

  Il 04/12/2020 alle 14:01 , TG96 ha scritto:

 

Trovo interessante ciò che dici, ma non ho capito del tutto il tuo discorso:

tu ritieni che sia un motore asincrono che sfrutta nel rotore dei magneti permanenti? Ma in generale gli asincroni non sfruttano il principio di induzione elettromagnetica, tali per cui il rotore diventa un elettromagnete? Come è possibile che ci sia asincronismo fra campo magnetico di rotore e statore se vengono implementati magneti permanenti?

Non capisco, potrei ricevere un chiarimento?

 

Grazie

Cordiali saluti

Expand  

il fatto che ci siano dei magneti non vuol dire che ci possa essere un asincronismo, daltronde anche un asincrono se fosse posto in un sistema ideale privo di attriti si comporterebbe come un sincrono o quasi. Il morore asincrono crea nello statore un campo magnetico rotante che "gira" alla frequenza di rete, a sua volta il rotore a cui è indotto il campo magnetico rotante generato dallo statore crea anch'esso un campo magnetico rotante in quanto gli avvolgimenti presenti dentro il rotore creano un campo magnatico rotante che per le linee di forza generate dai due campi si viene a creare un movimento del rotore che con il proprio magnetismo tende a seguire il campo magnetico generato nello statore, il ritardo o scorrimento che si viene a creare tra i due campi magnetici non è altro che dovuto al carico o coppia necessaria alla rotazione delle masse presenti che creano un lavoro da fare e quindi un assorbimento di corrente necessario a sviluppare la coppia. In un motore a magneti permanenti sul rotore la situazione è quasi la stessa con la differenza che il magnetismo di rotore può essere più facilmente controllato perchè generato con magneti permanenti che sviluppano sempre il medesimo magnetismo ed è questa forse la condizioni migliore rispetto a un normale motore a rotore avvolto, probabilmente tutto ciò è già stato spiegato molto bene da il più esperto di me @Sandro Calligaro. Diciamo che un motore a magneti permamnenti segue forse più fedelmente il sincronismo rispetto a un normale asincrono a rotore avvolto

[rguaresc]

  Il 05/12/2020 alle 14:11 , leleviola ha scritto:

scorrimento che si viene a creare tra i due campi magnetici

Expand  

i due campi sono sincroni, lo scorrimento è meccanico.

[Livio Orsini]

Se RG96 si decidesse a fornire gli estremi del documento a cui fa riferimento, si potrebbe capire meglio ed evitare fraintendimenti, ma sembra sia un segreto di stato.

[leleviola]

  Il 05/12/2020 alle 15:37 , rguaresc ha scritto:

i due campi sono sincroni, lo scorrimento è meccanico.

Expand  

si giusto mi sono spiegato male

[emanuele.croci]

  Il 05/12/2020 alle 15:37 , Livio Orsini ha scritto:

Se RG96 si decidesse a fornire gli estremi del documento a cui fa riferimento, si potrebbe capire meglio ed evitare fraintendimenti, ma sembra sia un segreto di stato.

Expand  

E' un articolo del Prof. Alarico Macor ....  😇😇

Per gente abituata a cercare in internet i fault dei G120.... è un gioco da ragazzi 😁

 

Modificato: 6 dicembre 2020 da emanuele.croci

[Livio Orsini]

Chissà perchè allora non ha voluto citare la fonte.

[Sandro Calligaro]

Credo che TG96 si trovi un po' "tra due fuochi"...  🙂 Avendo trovato quello che potrebbe essere un errore, forse non voleva creare imbarazzo.

In ogni caso, mi pare che nell'articolo i dettagli dell'azionamento elettrico siano relativamente poco importanti, nel senso che l'approccio è principalmente energetico.

[TG96]

OK adesso mi è molto più chiaro, grazie!!

  Il 05/12/2020 alle 14:11 , leleviola ha scritto:

il fatto che ci siano dei magneti non vuol dire che ci possa essere un asincronismo, daltronde anche un asincrono se fosse posto in un sistema ideale privo di attriti si comporterebbe come un sincrono o quasi. Il morore asincrono crea nello statore un campo magnetico rotante che "gira" alla frequenza di rete, a sua volta il rotore a cui è indotto il campo magnetico rotante generato dallo statore crea anch'esso un campo magnetico rotante in quanto gli avvolgimenti presenti dentro il rotore creano un campo magnatico rotante che per le linee di forza generate dai due campi si viene a creare un movimento del rotore che con il proprio magnetismo tende a seguire il campo magnetico generato nello statore, il ritardo o scorrimento che si viene a creare tra i due campi magnetici non è altro che dovuto al carico o coppia necessaria alla rotazione delle masse presenti che creano un lavoro da fare e quindi un assorbimento di corrente necessario a sviluppare la coppia. In un motore a magneti permanenti sul rotore la situazione è quasi la stessa con la differenza che il magnetismo di rotore può essere più facilmente controllato perchè generato con magneti permanenti che sviluppano sempre il medesimo magnetismo ed è questa forse la condizioni migliore rispetto a un normale motore a rotore avvolto, probabilmente tutto ciò è già stato spiegato molto bene da il più esperto di me @Sandro Calligaro. Diciamo che un motore a magneti permamnenti segue forse più fedelmente il sincronismo rispetto a un normale asincrono a rotore avvolto

Expand  

 

[TG96]

  Il 07/12/2020 alle 07:15 , Livio Orsini ha scritto:

Chissà perchè allora non ha voluto citare la fonte.

Expand  

 

Esattamente come ha detto Sandro mi trovavo in mezzo tra due fuochi, non volevo crearo imbarazzo per quel docente:

  Il 07/12/2020 alle 09:21 , Sandro Calligaro ha scritto:

Credo che TG96 si trovi un po' "tra due fuochi"...  🙂 Avendo trovato quello che potrebbe essere un errore, forse non voleva creare imbarazzo.

In ogni caso, mi pare che nell'articolo i dettagli dell'azionamento elettrico siano relativamente poco importanti, nel senso che l'approccio è principalmente energetico.

Expand  

 

Scusate forse ho sbagliato a porre il discorso, forse sono stato un po' frettoloso, non so..

Spero di non aver creato un disagio a nessuno

Comunque sia vorrei ringraziarvi tutti per il supporto che mi avete fornito, penso che alla fine ci sia un problema nell'articolo, ma quell'errore non compromette in nessun modo i risultati del lavoro. Però sono stupito del fatto che nessun l'abbia corrretto, quel genere di documento solitamente viene sottoposto a revisione da parte di esperti o presunti tali.

 

Un saluto a tutti,

grazie!

[Livio Orsini]

  Il 08/12/2020 alle 00:30 , TG96 ha scritto:

Spero di non aver creato un disagio a nessuno

Expand  

 

Nessun disagio, anzi queste cose stimolano la curiosità e la voglia di sapere; poi Sandro riesce sempre a dare un grosso contributo.

[leleviola]

  Il 08/12/2020 alle 06:55 , Livio Orsini ha scritto:

 

Nessun disagio, anzi queste cose stimolano la curiosità e la voglia di sapere; poi Sandro riesce sempre a dare un grosso contributo.

Expand  

Aggiungo Sandro è una delle grandi risorse del forum che è sempre un piacere leggere

[Sandro Calligaro]

Siete troppo buoni! ☺️ Semplicemente, credo faccia piacere a tutti condividere quel che si è imparato, magari per lavoro. Nel mio caso sono anche cose che mi appassionano...

Al tempo stesso ho imparato molto, qui sul forum!

Modificato: 10 dicembre 2020 da Sandro Calligaro

[emanuele.croci]

  Il 08/12/2020 alle 00:30 , TG96 ha scritto:

Però sono stupito del fatto che nessun l'abbia corrretto, quel genere di documento solitamente viene sottoposto a revisione da parte di esperti o presunti tali.

Expand  

Beh dai ... errare è umano.

Col tempo ti accorgerai di quante cose incredibilmente sbagliate passano tutti i filtri e vanno in produzione. Mi diverto sempre a notarle.

La complessità e la velocità del mondo attuale agevolano questa situazione , sono semplicemente i nostri limiti umani.

Ciao Emanuele

 

[Sandro Calligaro]

  Il 11/12/2020 alle 14:00 , emanuele.croci ha scritto:

La complessità e la velocità del mondo attuale agevolano questa situazione , sono semplicemente i nostri limiti umani.

Expand  

Questo problema è aggravato, nella ricerca scientifica, dalla pressione che negli ultimi anni, in quasi tutte le istituzioni del mondo, spinge verso la quantità (di pubblicazioni e di citazioni).

È una logica "di mercato" che si sposa molto male con la necessità di riflessione e di gradualità che la ricerca avrebbe, per sua natura.

Senza contare che le intuizioni di solito seguono percorsi poco prevedibili e discontinui.

 

Ormai, nella letteratura tecnica del mio settore, le informazioni utili si perdono in un mare di articoli di dubbia qualità.  Negli ultimi 10 anni le cose sono peggiorate molto, in questo senso.