E' diverso tempo che non scrivo più da queste parti ... però ...
In elettrotecnica vedo un pò di confusione ... e pure nella storia delle ferrovie.
Tralasciando tutte le singole teorie delle macchine elettrice e dell'elettrotecnica in genearale nessuno ha citato la legge di Ohm, semplicemente applicando quella si evince che non succede un bel niente di dannoso e tanto meno di utile.
Intanto è fatta confusione con i motori sincroni e asincroni, sono due cose diverse e in tazione ferroviaria sono stati usati solo gli asincroni, i sincroni son più complicati da gestire e di fatto non servono.
Inoltre l'inverter per i motori sincroni è ben più semplice di quello per i motori sincroni: intanto non è un inverter ma un semplice generatore di onde quadre a frequenza variabile e senza scomodare le tecnologie PWM. Il motore brushless è una evoluzione del motore sincrono ed è inutile nella trazione ferroviaria.
Tornando al quesito, un motore qualsiasi può sempre essere alimentato a tensione più bassa, eventualmente non si muove. Nel caso dei motori in corrente altrenata entra in gioco la frequenza, che modifica l'impedenza del circuito, ma questo, con opportuni accorgimenti costruttivi e di collegamento degli avvolgimenti, si compensa con la tensione d'alimentazione più bassa. In ogni caso difficilmente un motore o un generatore hanno tensione di targa superiore ai 10 kV, le tensioni tipiche sono 5000 e 6000 V, oggi si tende ai 6000 V.
In trazione ferroviaria per via delle dimensioni che dovrebbero raggiungere i motori si mette un trasformatore a bordo, in questo caso il problema tensione non esiste più. Eventualmente esiste il problema frequenza per il trasformatore, ma basta progettarlo per la tensione più alta e la frequenza minore, idem per il motore.
Se poi la locomotiva ha i motori in corrente continua si aggiunge a bordo un raddrizzatore, o meglio un chopper a 4 quadranti.
Va da se che un motore trifase è incompatile con l'alimentazione monofase e viceversa: questo però non è vero per motori fino ad un paio di kW, ma qui entriamo in un altro campo.
Detto ciò le locomotive per la Roma-Sulmona erano costruite per funzionare anche sotto i 3600 V 16,3 Hz.
Attulamte i motori sincroni sono implementati sulle Sibyc francesi e su alcune serie (o forse una sola, non ricordo) di TGV. I risultati dal punto di vista funzionale pare siano ottimi, però c'è sempre un collettore seppur ad anelli per la corrente d'eccitazione.
Concludendo, è palese che non si possa alimentare un apparecchiatura elettrica, qualunque essa sia, ad una tensione superiore a quella di progetto.

Dimenticavo, se date un occhiata al funzionamento delle locomotive trifasi italiane, vedrete che quando i due motori erano collegati in cascata i collegamenti erano tali da compensare i le due diverse alimentazioni ogni motore.
Il Kandò sperimento anche l'uso del trasformatore Scott, però i risultati furono deludenti. Sempre il Kandò fece in Ungheria anche esprimenti per macchine veramente politensione e poli frequenza, ma la complessità della locomotiva, nonchè il rendimento globale molto basso fece fallire il tutto, però da quell'idea siamo arrivati oggi alle locomotive politensione con motori trifasi.

Sicuramente intendevi
Xd (16hz)= 0,332 * Xd(50)

Se nella formula inserisci anche il fatto che le tensioni sono diverse e sviluppi i passaggi, ti salta fuori la mia formula che avevi citato.

Quanto al funzionamento, è vero che la coppia motrice è proporzionale al quadrato della tensione, ma questo vale se la frequenza è la stessa.
Abbassando proporzionalmente frequenza e tensione, è ancora possibile sviluppare potenze significative.
Prova ne è il fatto che, nelle moderne elettroniche a motori trifase, tensione e frequenza crescono proporzionate, per ottenere la potenza massima in un grande intervallo di velocità.


cordialmente
Stefano Minghetti

Per fare un esempio, sulla locomotiva E 402 la tensione variabile in uscita dall'inverter, è ottenuta con il sistema a modulazione di impulsi PWM, per frequenze che vanno da 0.5 Hertz a 72 Hertz. Per frequenze superiori (fino a 115 Hertz), avviene l'alimentazione dei motori, ad onda quadra. Inizialmente il valore della tensione (circa 450 Volt) cresce proporzionalmente con la frequenza mantenendo costante il valore del flusso magnetico e la coppia massima ( coppia = K x phi al quadrato). Una volta raggiunto il valore di tensione nominale dei motori (circa 3240 Volt), questa viene mantenuta costante e quindi il flusso magnetico decresce proporzionalmente all'aumentare della frequenza dell'onda quadra ( Flusso = K x V/f). La potenza massima continuativa (5200 KW), viene sfruttata da 133 fino alla velocità massima di 220 Km/h.

Saluti, Andrea