Potenza E Rendimento

[Mister83]

Salve sono uno studente ed ho un interrogativo da porvi (sperando che possiate aiutarmi)

Perchè il rendimento dei motori aumenta con la loro taglia?? Per caso è così perchè le perdite (dissipazioni) rimagono costanti??

Grazie anticipatamente per l'aiuto.

Fabrizio

[struss]

motori elettrici? motori diesel? motori a petrolio? oppure motori a legne?

[ing.bennyp]

Perchè il rendimento dei motori aumenta con la loro taglia?? Per caso è così perchè le perdite (dissipazioni) rimagono costanti??

Ciao Fabrizio,

avendo postato la domanda in un forum dove si discute di elettricità, presumo che ti stia riferendo ad un motore asincorono trifase.

No, non rimangono costanti, essendo studente cercherò di spiegartelo nel modo più elementare possibile.

Il rendimento di un m.a.t. è dato da :

eta=Pm/Pa=Pm/Pm+Pp

ove:

Pp=Pcus+Pcur+Pfes+Pfer+Pav+Padd

avendo denotato con:

- Pcus le perdite nel rame statorico;

- Pcur le perdite nel rame rotorico;

- Pfes le perdite nel ferro statorico;

- Pfer le perdite nel rame rotorico;

- Pav le perdite per attrito e ventilazione;

- Padd le perdite addizionali che sono pari allo 0,5 % della potenza del motore.

C'è da dire che per i motori di grossa taglia lo scorrimento nominale, ossia lo scorrimento al quale il motore fornisce la coppia nominale è percentualmente piu' piccolo rispetto ai motori di taglia media o piccola, questo, perchè le perdite Pcur sono direttamente proporzionali ad esso. Quindi percentualmente il termine Pcur diminuisce, poichè diminuisce s, all'aumentare della taglia del motore.

Un discorso analogo si puo fare per Pfes, anche se indirettamente. Infatti la Io di un motore di grossa taglia è percentualmente più piccola della Io di un motore di taglia media o piccola, quindi anche l'incidenza percentuale della Pfes diminuisce all'aumentare della taglia del motore.

Volendo essere pignoli la diminuzione di s per motori di grossa taglia comporta che la frequenza delle correnti rotoriche diminuisce e con essa anche la Pfer rispetto alla corrispondente perdita per motori di taglia media o piccola.

Complessivamente, quindi hai tre termini al denominatore che all'aumentare dellapotenza, e quindi della taglia del motore percentualmente sono più piccoli che per motori di taglia media o piccola ed ecco spiegato perchè il rendimento per motori di grossa potenza è più grande del corrispondente rendimento dei mori di potenza media o piccola.

Chiaro?

Ciao, Benny

Modificato: 15 settembre 2006 da ing.bennyp

[bellcar]

dopo la spiegazione elettrotecnica passiamo alla spiegazione "pratica":

i motori di piccola taglia sono costruiti in cina, belize,honduras ecc anche dai costruttori rinomati e il rendimento e' l' ultimo dei problemi, interessa solo il basso costo (anche all' utilizzatore), i motori di taglie grandi sono in parte costruiti localmente e fattore principale l' utilizzatore inizia a guardare anche al rendimento, pertanto li si costruisce meglio .

<battute a parte nei motori piccoli non sempre conviene usare piu' rame o ferro migliore perche' il costo diventerebbe troppo alto rispetto al risparmio che poi si ha nel successivo funzionamento.

Saluti bellcar

[struss]

voglio fare una domanda a benny

ho dei ventilatori regolati in velocità tramite un quadro con degli autotrasformatori, ci sono quattro velocità ottenute fornendo 4 diverse tensioni a motori asincroni trifase. se abbasso la tensione fornita al motore questo gira più piano facendo aumentare lo scorrimento

in queste condizioni il rendimento peggiora di tanto?

sono un paio di motori da circa 1 1,5 hp

[ing.bennyp]

ho dei ventilatori regolati in velocità tramite un quadro con degli autotrasformatori, ci sono quattro velocità ottenute fornendo 4 diverse tensioni a motori asincroni trifase. se abbasso la tensione fornita al motore questo gira più piano facendo aumentare lo scorrimento

Ciao struss,

tieni presente che le considerazioni che ho svolto prima sono riferite al rendimento nominale, ossia al rendimento del motore che sta fornendo all'asse la potenza nominale. C'è da dire che tale valore non è il massimo, infatti si potrebbe disegnare la curva del rendimento in funzione del carico erogato all'asse. Tale curva presenta un massimo in corrispondenza a circa il 75% del carico nominale e poi diminuisce, seppure leggermente.

Nel tuo esempio, invece la regolazione di velocità si ottiene variando la tensione di alimentazione del motore, ed è noto che in un diagramma (s, M), l'effetto di riduzione della tensione di alimentazione del motore comporta una rotazione del tratto stabile della caratteristica attorno al punto s=0 (in verso orario), pertanto la nuova condizione di equilibrio, tra momento motore e resistente, si riottiene per valori di scorrimento maggiori.

in queste condizioni il rendimento peggiora di tanto?

Il rendimento peggiora tanto più, quanto più bassa è la tensione di alimentazione. Questo tipo di regolazione non è dei migliori.

Spero di aver reso l'idea, è difficile parlare senza avere una lavagna a disposizione

Ciao, Benny