Un ultimo intervento a riguardo del miglior motore elettrico per le locomotive.
Effettivamente motore oggi disponibile con i migliori rapporti tra: dimensioni, peso, potenza resa, facilità di manutenzione, durata nel tempo, è il sincrono trifase con regolazione elettronica.
Tale motore è in grado di avere quasi le stesse prestazioni di quallo in continua, con la costruzione simile a quello asincrono.
Nel motore sincrono, che a prima vista sembra un motore in corrente continua, il rotore è quello che fa la parte dell'eccitatore (nell'asincrono è lo statore), solo che al posto del collettore a lamelle c'è un collettore a due anelli. Attraverso il collettore ad anelli circola la modesta corrente continua per l'eccitazione del motore, variando la tensione di tale corrente, oggi per via elettronica, si regola la velocità del motore.
Una caratteristica importante di tale motore è che "può trainare il treno e contemporanamente generare energia, cioè lavorare (quasi) gratis".
Magari per chi non è addentro alla materia può sembrare assurdo, ma è cos'. In pratica sono possibili delle particolari condizioni di funzionamento nelle quali sovraeccitando il motore, il comportamento del motore non è più quello di un carico induttivo (per intenderci una bobina), ma diventa un carico capacitivo, ovvero rifasa la linea di alimentazione e tutto quanto vi è monte.
Esiste però un problema, questo modo di funzionare non è perfettamente compatibile con le linee d'alimentazione in corrente continua, si possono generare troppe armoniche, in particolare sulle reti Italiane è compromesso il corretto funzionamento del BACC. Vi immaginate captare dalla locomotiva un codice 170 al posto un 75, o peggio di un'assenza di codice.
Concludendo è per quest'ultima ragione che tutti i servizi ausiliari dei treni Italiani sono alimentati in corrente alternata a 60 Hz. Per la stessa ragione non possono circolare alcune locomotive estere, anche diesel.
Saluti elettrici Marco

Un motore sinscono non somiglia affatto ad uno in corrente continua.
Statore del motore sincono: avvolgimento trifase tipo “Ferrarsi”
Statore del motore in CC: induttore fisso per corrente continua
Rotore del motore sincrono: Avvolgimento induttore in corrente continua.
Rotore del notore in CC: Avvolgimento chiuso su anello di pacinotti e collettore a lamelle.
La regolazione di velocità di un sincrono si effettua variando la frequenza della tensione di alimentazione, agendo sulla tensione di eccitazione si agisce sulla potenza reattiva generata/assorbita dalla macchina e sul margine di stabilità statica della stessa.



E i principi della termodinamica dove li mettiamo? Generare energia, da dove? Sovraeccitare o sottoecciatare il motore significa solo sfasare in anticipo o ritardo la terna di corrente rispetto alla terna di tensione ai capi del motore, la corrente attiva (quella che genera la potenza attiva che tira il treno) dipende solo dall’angolo di carico, ovvero l’angolo che si forma tra il campo di indotto e il campo di eccitazione presenti al traferro.
Da quando si rifasa una linea in CC?

Saluti elettromeccanici…

Faccio seguito a quanto scritto da Dola, dicendo che quello che dice non è molto chiaro, già per un addetto ai lavori.
Quello che io scritto a riguardo del motore asincrono è molto semplificato, giusto per fare capire a tutti, e per confermare la possibilità di utilizzo nel settore ferroviario.
La termodinamica non c'entra niente, è solo un problema di induzione elettromagnetica.
Ovviamente tra motore e linea di alimentazione in corrente continua c'è tutta la sezione elettronica della locomotiva.
Giusto per completare l'informazione tecnica, per comandare un motore asincrono, ovvero per variarne la velocità, non è utilizzato un inverter, che genera un treno d'onde quadre che il motore asincrono vede come una sinusoide, ma bensì un semplige generato d'onde quadre, ovviamente a frequenza variabile. Poi ottenuta la frequenza che definisce la velocità di rotazione si agisce sull'eccitazione, che in corrente continua, quindi si utilizza un banale chopper.
Il problema delle armoniche è che ad certo punto diventano di natura capacitiva, quindi difficilmente eliminabili.
Ed il problema non è poi tanto grave per linea d'alimentazione in corrente continua, ma bensi per circuiti di binario del BACC e del telefono treno-terra.
Tanto per ricoradre tutti gli inverter e tutti gli azionamneti dei motori sincroni, ed anche queli dei motori brushless, ecc. devono essere alimentati in corrente continua. Nei prodotti commerciali alimentati in trifase è sempre presente un radrizzatore ed uno stabilizzatore a condensatore, che tra l'altro svolgono anche la funzione di rifasatori.
Oltre a questo si entra in termini talmente tecnici, che ... spesso neanche i mie colleghi ha perfettamente compreso.
Saluti Marco

Marco, non prendertela, non ce l'ho su con te come persona, ma le conoscenze tecniche che vai sbandierando non sono proprio così corrette... Non ritengo di essere il detentore delle verità assolute, ma di motori e azionamenti elettrici me ne intendo parecchio... Come me ne intendo di fisica...



Io sono un addetto ai lavori e queste cose le capisco benissimo, ma andiamo avanti...




Eresia! Tutti i sistemi fisici tendono a raggiungere configurazione di minima energia. E' un principio che regola i fenomeni che spaziano dall'atomo fino alle galassie!



Questo è vero!



Questo invece è falsissimo!!!!!!!!!!!!
La tensione impressa dall'inverter è un'onda quadra a più gradini, in base a come è costruito l'inverter. E il motore vede quella forma d'onda e basta, non c'è nessuna magia per la quale l'avvolgimento statorico debba vedere solo la prima armonica...



Stiamo parlano di asincrono, dov'è l'eccitazione?



Mi si accappona la pelle... Cosa cambia se l'armonica è in controfase, ovvero induttiva?



Questo è vero...



Questo è quasi vero... I condensatori sulla CC non svolgono la funzione di rifasatori: in un inverter con i condensatori essi servono solo a mantere il valore di tensione dello stadio in continua pressochè costante, la potenza reattiva transitante dalla sezione che collega l'uscita dell'inverter fino al'ingresso del carico dipende solo dalla natira del carico alimentato, e da niente altro. Perciò un motore asincrono assorbirà sempre potenza reattiva per potersi magnetizzare, mentre per un sincono il flusso di potenza reattiva dipenderà dal valore di eccitazione.

Mi fa piacere trovare tecnici competenti come Dola, effettivamente quanto da me scritto ieri sera è lacunoso e magari contorot, ero piuttosto fuso.
Nel cercare di essere semplice ho scritto non correttamente. (da studente, quando in italiano prendevo 6+ era già festa).
Provo a giustificarmi:sono alcune settimane che stò litigando con i alcuni azionamenti brushelles, le apparecchiature annesse, ed i software di configurazione e programmazione (stendiamo un pietoso velo sui manuali, ... anche i tecnici del fabbricante vanno a menoria!), ad ogni modifica occorre riscrivere quasi tutto. Chi non c'è riusito prima mi ha ceduto il problema.

Magari trovassi qualcuno che è già riuscito a domare quelle apparecchiature sul campo e non in laboratorio, non cito ovviamente la marca, non è:europea, ameriana, giapponese, coreana.

Riporto e tento di correggere
Giusto per completare l'informazione tecnica, per comandare un motore asincrono, ovvero per variarne la velocità, non è utilizzato un inverter, **** che genera un treno d'onde quadre che il motore asincrono vede come una sinusoide, #### ma bensì un semplige generato d'onde quadre, ovviamente a frequenza variabile. Poi ottenuta la frequenza che definisce la velocità di rotazione si agisce sull'eccitazione, che in corrente continua, quindi si utilizza un banale chopper.

.....Nei prodotti commerciali alimentati in trifase è sempre presente un radrizzatore ed uno stabilizzatore a condensatore, che tra l'altro svolgono anche la funzione di rifasatori. @@@@


**** ho usato una espressione molto terra-terra e sicuramente non ben comprensibile, è usata spesso nei corsi ai nuovi addetti; ma non cito le armoniche.
Giusto per riportare aneddoti, quando agli albori degli inverter mostravo ai colleghi, tramite oscilloscopio, la forma d'onda in uscita dall'inverter, la maggior parte dava per difettoso sia lo strumento, sia l'inverter. La maggior parte degli elettronici in circolazione all'epoca erano decisamente più esperti in radio, Tv, ed amplificatori sonori, quindi oscillatori sinosuidali (non cito volutamente gli elettromeccanici).
Addirittura ancora oggi c'è chi ritiene che per invertire il senso di rotazione di un motore pilotato da inverter è necessario invertire due delle fasi di alimentazione dell'inverter stesso, il bello è che lo fanno. Per non citare i sistemi di regolazione......basta.

#### da qui, e fino alla fine del testo il soggetto di riferimento è il motore sincrono

@@@@ qua intendo gli inverter utilizzati nel settore industriale, che sono alimentati da corrente trifase.

Il paragone che ho fatto, nei giorni precedenti, tra motore in corrente continua (in particolare quello con eccitazione composta) e motore sincrono, è solo per presentare le potenzialità del motore sincrono, non a caso cito le E424 della Porrettana.
Il motore sincrono può essere usato in qualsiasi sistema ferroviario, a prescindere dalla natura della fonte di alimentazione primaria delle locomotive. salvo problemi ai circiuti di segnalamento.

Per quanto rigurda la differenza tra armoniche induttive e capacitive, a livello teorico non ci sono differenze, ma quando si è sugli impianti cambiano diverse cose, il discorso è troppo lungo e centrano pure le normative.
Saluti Marco

ehm.. Allora.. Armonica è una componente di fourier di un segnale qualunque esso sia.. il suono, la "corrente" elettrica e potremmo anche trovare "armoniche" nelle previsioni del tempo..

E non sono ne induttive ne capacitive.. (a parte il fatto che qualunque arnese capacitivo è ahinoi anche un pochino induttivo e viceversa..).
Un'onda quadra ha un numero infinito di armoniche (oltre un tot hanno ampiezza infinitesima..), si dimostra in quasi un battibaleno.. (ok.. bisogna fare un paio di integrali nel campocomplesso, ma la dimostrazione è nota) e solo dispari. Cioè l'armonica 2f è inesistente..

In realtà non esiste nessun tipo di semiconduttore o arnese meccanico con slew-rate infinitesimo, per cui all'effetto pratico sono presenti anche piccolissime componenti pari.

P.S. in corrente continua, cosa rifasi, visto che non c'è fase?!

Il fatto di averci capito qualcosa mi preoccupa

Cari colleghi, nel senso degli appasionati di ferrovie, chiudiamo questo argomento, altrimenti andiamo a perderci.
Sulla materia, oltre alle esperinze quotidiane dei tecnici utilizzatori, esistono tutte le varie soluzioni adottate da progettisti e fabbricanti di azionamento per motori di qualsiasi tipo, e tutti hanno ragione. Almeno finoa quando il funzionamento soddisfa. Alla fin fine tutti i problemi li deve risolvere chi impiega tali apparecchiature.
Vi evito, l'ho brutalmente cancellata, l'e-mail che i tecnici delle apparecchiature che stò avviando in questo periodo mi hanno inviato stamane.
Saluti Marco

affatto.. trovo stimolante l'andare avanti!!!