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File: MEGMENGHINI

TERNI 29-3-2014

Per Antonio e per Luigi

Aggiornamento 6-4-2014

QUESTO PROTOTIPO VERRA REALIZZATO CON LAMIERINO M5T30 OG SIGLA EX TERNI POTENZA 1200VA

MEG : MOTIONLESS ELECTROMAGNETIC GENERATOR - DA IDEA BEARDEN -

La teoria appartiene ad un brevetto americano ancora incerto sul

funzionamento. Questo fatto su un toroide con altri principi.

La posizione dei supermagneti quella che li vede contro affacciati

alle spire del lamierino magnetico in modo da fare entrare tutto il

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flusso dei 2 magneti circolari T(1,6) 35x20x4 = 9,61x2=19,22 cm2

da entrambi i lati su tutta la sezione di 6x4=24 cm2 di nucleo. La

utilizzazione dei magneti =19,22/24=0,8 T(1,6*0,8)=1,28: Risulta

chiaro che a macchina ferma i flussi dei magneti si divideranno nei 2

semispazi del nucleo , per cui la densit magnetica si dimezza da

1,28 Tesla diventa 0,64 Tesla. Ed in questa condizione non deve mai

rimanere in esercizio . solo a macchina ferma.

Teoricamente questa macchina elettrica , per come utilizzata

genericamente , si chiama trasformatore dei parametri elettrici che vi

transitano: effettivamente gli avvolgimenti che lo compongono

sfruttano il fenomeno di induzione elettromagnetica e cio il flusso

che crea lavvolgimento primario che si concatena con quello

secondario e cos possono essere cambiati i parametri di tensione e

corrente a parit di potenza passante.

una stranezza vederla sotto laspetto di una macchina generatrice.

Perch effettivamente il flusso magnetico che vi circola creato da

un avvolgimento eccitato da una corrente per di pi alternata.

Equivale a dire che per funzionare il flusso deve cambiare direzione.

Ad osservare bene il flusso magnetico ottenuto da magneti

permanenti , mentre il cambiamento di direzione ottenuto da una

eccitazione proveniente da bobine chiamate deviatrici di flusso.

Una volta messo in atto il meccanismo di deviazione , sulle bobine

secondarie si ottiene una tensione indotta dal cambiamento del

flusso che oscilla nelle 2 semiarcate del nucleo magnetico del

toroide.

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Al che si intuisce che siamo in presenza di un parametro sfruttabile

per la utilizzazione di potenza ma manca quello che crea la potenza

elettrica cio la quantit di corrente necessaria.

In questo caso non pu prenderla dalla rete ENEL perch non

connesso , allora si dovr creare appositamente con un componente

chiamato passivo ma che passivo non . Il CONDENSATORE.

Per ora non conosco i parametri della permeabilit magnetica ad

induzione da 0,4 a 1,6 che determinante per la progettazione delle

bobine deviatrici di flusso- Rimango in attesa di qualche risposta,

altrimenti debbo interpellare onori che ancora li tratta e magari

andarseli a vedere con una prova di induttanza in c.a. per tutta la

gamma da qualche decina di volt fino a 380 volt.

Le bobine deviatrici di flusso debbono lavorare sul flusso che si

stabilizza a macchina ferma cos le amperspire/cm debbono

corrispondere alla tabella ed in forma donda quadra la corrente

misurata deve corrispondere al valore esatto di A/cm riguardo al

tratto in funzione, in questo caso =

((24+16)/2)*pi.greco()=20*/2=31,4 cm di sviluppo che in

contemporanea ci lavorano entrambe le bobine quella destra e quella

sinistra rispettivamente la prima serve per annullare il flusso sulla

destra , mentre la seconda serve per rinforzare del doppio valore

quello che cera equivale a dire deviazione del flusso totale in senso

antiorario. Nel secondo semiperiodo della corrente di eccitazione

quadrata si invertono le funzioni delle 2 bobine cos che il flusso si

rovescia in senso orario. Cos da funzionare con onda quadra dal

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generatore di funzioni con Vo= 20 p.p. che con impedenza 50 ohm

pu essere caricato con meno di 4 watt. 8 milliampere fino a 20 ma.

Siccome il valore delle amper/cm sono molto basse il calcolo delle

spire diventa semplice ma critico perch le spire sono 300 e la

resistenza 5,35 ohm , se ad esempio si deve vincere un valore di

0,4 amper/cm per 31,4 cm il valore 12,56 ampere che rapportati a

300 spire fa 41 milliampere che a 5,35 ohm fa una tensione di 0,21

volt molto poco. allora il problema si risolve in un altro modo:

siccome il valore della tensione del generatore 20 volt si dovr

percorrere la strada delle cadute di tensione ed alimentare le bobine

con dei resistori che fanno arrivare la corrente a 41 milliampere (

20v 487ohm) oppure mettiamo una bobina da 300 spire con filo da

0,4 con ro=1 il cui valore di resistenza arriva 1*60/0,1256 477 ohm

e con 20 volt va a 41 milliampere ,meglio progettare per un valore

di 50 ohm che limpedenza del cavo, allora mettiamo 30 spire la

corrente sale a 418 milliampere il resistore diventa 48 ohm il che

potrebbe andare bene. Siccome ci troviamo a lavorare in risonanza il

valore delleffetto Lenz bene tenerlo basso e cos con poche

decine di spire si riesce a pilotare forse fino a 100 Hz.

Laccortezza delle bobine potrebbe essere quella di farle in

materiale resistivo come il nichel cromo 80/20 di filo smaltato e fare

una trentina di spire a nido dape per diminuire pi possibile la

induttanza cos la impedenza diventa resistiva e il pilotaggio

migliore .

Ma per lannullamento della induttanza c la spirale a doppio filo

ma non si pu fare in quanto leffetto di campo magnetico si

annulla, meglio la costruzione a nido dape. ---------

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Stiamo nella sperimentazione quindi occorre vedere cosa meglio.

Non escludo che sia meglio luso del filo di rame. E facendole a

macchina su poco spazio , si deve combinare lo spostamento

davanzamento in modo da creare il nido dape abbastanza facile.

La visione del gioco interessante in quanto il pilotaggio per la

deviazione di flusso effettivamente consuma molto poco e se

leffetto quello di raccogliere le tensioni indotte nelle 2 bobine a

110 volt , il fenomeno della generazione notevole ed incredibile a

macchina senza carico.

Anche le bobine deviatrici vengono percorse dal flusso dei magneti

e bisogner valutare i disturbi che escono fuori occorre valutare

bene le spire da fare.

Ma lasciamo correre e sperimentiamo la deviazione a 100 Hz fino

magari a 200 Hz, se possibile in risonanza serie oppure parallela

dipende dal generatore di funzioni.

la cosa molto importante questa : il flusso che gira nel pacco

lamiere totale e con pochissima dispersione, il gruppo delle

supercalamite 4 da 35x20 notevole come induzione e per evitare

dispersioni causa traferro occorre rettificare il punto di appoggio ,

poi andare a inserire il collante ed infine inserire la fascetta

stringente per permettere un ampio accostamento. E verso il pacco

toroidale che verso le barre di ferro dolce da scegliere in materiale

fe35b quello che si avvicina di pi al ferro dolce magnetico.

Occorre stare molto attenti nella manipolazione dei magneti che

hanno 38 kg di attrazione e sono fragili occorre farli entrare shuntati

con lamine fatte a cuneo di materiale isolante o amagnetico.

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Questo apparecchio in condizioni di funzionamento pu diventare

un generatore elettromagnetico il cui consumo una frazione di

quello che serve per lo spostamento dei flussi magnetici a 100 Hz.

Il COP il coefficiente di prestazione che definisce il rapporto fra

lenergia entrante e quella uscente

Teoricamente se ben costruito pu arrivare a valori minimi da 1 a

5 volte equivale a dire input 100 voltampere output 1000

voltampere. I che pu rivoluzionare il sistema energetico attuale.

La curva di permeabilit una V rovesciata bisogna fare in

modo da alimentare le bobine di onda quadra nei 2 punti

caratteristici prima e dopo il punto di massima cos che viene a

funzionare un tipo di ballottaggio che in risonanza diventa molto

stabile.

Come gi visto nelle precedenti sperimentazioni luso della

risonanza serie per le bobine deviatrici permette la stabilit del

sistema, e questo deve essere adottato anche per le 2 bobine di

potenza come nei generatori asincroni delle saldatrici la cui

capacit deve essere ricercata durante le prove di carico.

Questo di cui sopra un particolare che scaturisce dalla

sperimentazione gi fatta e secondo il mio parere il lamierino O.G.

tipo m5t30 ha le possibilit di riuscire a farcela per i 100-200 hz e

con le forti induzioni dei supermagneti- forse da aggiustare meglio

il massimo valore di induzione dei supermagneti nel lamierino, cio

lavorare con una giusta sezione in cm2.

Mi spiego meglio : il valore di induzione dei magneti deve essere

non a far saturare il tratto utile del circuito ma a mantenerlo poco

sopra il ginocchio della curva. Quindi mi pare che deve essere

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cercato meglio il valore della sezione del nucleo perch i magneti

oltre 35 mm di diametro sul mercato non esistono.

Certamente la scelta potrebbe essere su toroidi preparati con il

lembo dinizio saldato per finire di avvolgere con un tiro vicino al

limite di snervamento che causerebbe forse un aumento della

permeabilit magnetica accentuando la cuspide vicino ad 1 tesla per

poi decadere e ci fa comodo per sollecitare di meno il generatore di

funzioni.

Ci , inoltre, aiuta molto la stabilit della risonanza e del

funzionamento.

Ho trovato la Italnuclei di Castelfidardo che prepara questi nuclei se

lo conosci fammi sapere io gli ho mandato la richiesta della curva

di permeabilit ma non sono sicuro se risponde , infatti non

risponde.

Sono riuscito a trovare le curve di magnetizzazione e di permeabilit

relativa presso la MAGNETIC s.p.a. di terni.

I 2 blocchi di Fe35b che sono montati fra le supercalamite hanno

sempre un valore di densit di flusso magnetico dettato dalle

calamite circa 1,6 T. quello che si muove il flusso deviato nel

nucleo toroidale raccolto dalle 2 bobine di tensione a 64 spire a 100

Hz- 110 volt ( forma donda sinusoidale )

Solo la sperimentazione finale dir se funziona sotto carico e quanto

valore del cop si tirer fuori- il conto della serva dice : tensione di

pilotaggio 20 volt p.p. corrente di pilotaggio 0,418 massimo :watt =

20/2*0,418=4,18 watt. ( qui si sperimenter la risonanza serie o

parallelo quella che sollecita di meno il generatore di funzioni )

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A cop =5 si avr 20 watt circa di trasferimento sulle bobine da 110

volt cad. e dovrebbero sostenere 2 lampade a filamento da 10 w cd.

Se cos fosse lesperimento finito qui. Con tante grazie a Bearden

che stato liniziatore un tantino fumoso.

Considerazioni finali : la stabilit della potenza da ricavare alla

uscita delle bobine laterali assicurata dalla funzione del

condensatore che mantiene la forma donda sugli avvolgimenti

quasi sinusoidale come lo si vede ai capi del condensatore delle

deviatrici anche se alimentate con corrente quadrata e la corrente

che vi scorre riesce ad equilibrare le amperspire di reazione al

carico.

Questo dovuto al fatto che senza C3 ai capi degli avvolgimenti si

presenta una forma donda molto frastagliata che non somiglia

affatto alla quadrata e quindi non utilizzabile , ma a mio parere la

presenza del condensatore permette di far uscire corrente verso

lesterno del toroide in modo da non far crollare la tensione ,

equivale a dire che diventa una funzione di autoeccitazione come

nelle saldatrici rotative con luso di generatori asincroni, occorre

solo tarare il valore ( andarlo a cercare per tentativi ci dovrebbe

essere un valore ben determinato per mantenere la stabilit della

potenza duscita ).

Questa macchina se usata senza C3 non diventa generatrice perch il

generatore di funzioni riesce a ribaltare i flussi dei magneti , ma poi

non pu sostenere il carico di corrente che va in uscita le amperspire

si debbono annullare e lo pu fare solo un condensatore, di uguale

potenza reattiva, che sta sempre pronto e carico per dare il suo

contributo alla generazione ( meglio dire auto eccitazione ).

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Il valore della potenza reattiva di 600 VAR cad. avvolgimento

equivalente a 80F 450 Vac lavoro per sostenere gli avvolgimenti

a 110 volt 100 Hz.

Tempo fa a casa di Cascianelli elettricista mi capitato di fare lo

schema molto interessante della saldatrice a generatore asincrono ,

debbo trovare il valore di C3 per un paragone.

Su questa macchina elettrica si nota la esuberanza di potenza

reattiva dei condensatori usata per mantenere stabile il campo

magnetico usato per creare il campo rotante e questo serve per

mantenere ben fermo il numero di giri iper sincrono che , a sua

volta, mantiene la generazione di corrente sugli avvolgimenti. La

denominazione di macchina : generatore asincrono trifase

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Xc = 1/*C =2**Hz C = Farad

Per 380 volt va bene anche collegarli a triangolo. La

Xc=1000000/(314*60F)= 53 ohm e la corrente 7 amp potenza

totale 7980 VAR capacitivi = 3*7*380

per il MEG a 100 Hz abbiamo Xc=1000000/(628*80F)=19 ohm

5,78 amp potenza totale 1271 VAR capacitivi = 2*5,78*110

abbastanza giusti per la sezione del pacco lamiere.

Se dovesse arrivare alla potenza di 600 va senza crollare allora si

parla di COP > 120 non ci voglio pensare ora bene usare cop=5

cio 20 watt di lampade a filamento carico a cosfi 1.

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molto importante far lavorare le 2 bobine di deviazione con

lamperaggio relativo alla curva che va da T=1 fino a T=1,35 cio

da 20 A/m a 30 A/m o meglio da 0,2 A/cm a 0,3 A/cm 34,5 cm

diventa un valore 6,9 A ..10,35 A con bobine da 70 spire diventa

un valore di 0,098 A .0,147 A valori questi ben tollerati dal

generatore di segnale direttamente in forma quadra oppure in

risonanza serie o parallelo ( questa la sperimentazione della

efficacia sulla stabilit e per 2 diverse frequenze ).

Si deve tenere conto che le due bobine lavorano seriate e ciascuna

nella sua mezza parte. Con la frequenza 100 Hz un certo valore di

induttanza esiste per cui prima di scegliere il numero delle spire

ottimali occorre vedere in pratica quanto varr linduttanza a 100 Hz

di queste 70 spire in condizioni di bobine a filo alta resistivit

oppure in rame a nido dape su pochi cm di larghezza.

La misura va fatta con le 2 bobine in serie quindi con 140 spire

sul nucleo ad alta permeabilit. Se 495 spire hanno dato sullo

stesso nucleo 12 henry secondo una formula k*N^2=H avremo

K=H/N^2=48,97*10^-6 cos H a 140 spire = 48,97*10^-6

*140^2=0,95H = 950 millihenry che risuona a 100 Hz con

C1=2,66F mentre a 200 Hz con C2=0,661F

Se il COP diventa > a 5 allora si potranno sperimentare i lamierini

della serie con permeabilit magnetica maggiore di questo altrimenti

meglio rimanere qui e finire tutta la sperimentazione se non altro

per capire il fenomeno della deviazione dei flussi dei magneti e la

corrispettiva stabilit del carico a vari punti di potenza erogata sia a

cosfi 1 ( carichi resistivi ) sia a cosfi 0,5 ( carichi induttivi ).

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IL lamierino della TRASER ad alto silicio non funzionante-

Questo prototipo rimasto a Foligno presso Onori trasformatori per

prove.