12/03/14

2E2 ITIS Leonardo Da Vinci

Il Motore elettrico

12/03/14

Che cos'è il motore elettricoCol termine motore elettrico si definisce

una macchina elettrica in cui la potenza di ingresso è di tipo elettrico e quella di uscita è di tipo meccanico, assumendo la funzione di attuatore.

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Tipi di motori elettrici

La divisione classica è tra motori in corrente continua e in corrente alternata. Tuttavia non è una classificazione estremamente precisa, poiché esistono motori costruttivamente simili a motori a corrente continua che possono essere alimentati anche in corrente alternata, chiamati motori universali.

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Diverse distinzioni si possono fare in base ad altri riferimenti: per esempio, la distinzione tra motori sincroni nei quali la frequenza di alimentazione è pari o un multiplo della frequenza di rotazione e asincroni in cui le due frequenze sono diverse; pertanto di solito le categorie in cui si classifica il motore elettrico sono motore asincrono, motore sincrono o motore in corrente continua.

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Motore a corrente continuaLa corrente elettrica passa in un avvolgimento di spire che si trova nel rotore. Questo avvolgimento, composto da fili di rame, crea un campo elettromagnetico al passaggio di corrente.

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Motore a corrente alternataQuesto tipo di motore funziona tramite l'alimentazione in corrente alternata e tra questi ricade anche il motore universale che è un motore in corrente continua adattato tramite avvolgimento statorico alla linea alternata.

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Motore elettrico fatto in casa

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Rendimento di un motore elettricoIl rendimento di un motore elettrico è nettamente superiore a quello di un motore termico. In altri termini, un'auto elettrica può raggiungere un rendimento elevato, pari anche al 90%, a differenza di un'auto a benzina o diesel che raggiunge soltanto il 25%.

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Esistono 3 tipi di rendimenti

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Rendimento meccanico

Il rendimento meccanico riguarda il lavoro che viene "perso" per via degli attriti e degli accessori del motore che non concorrono a fare lavoro. E' quindi il rapporto tra il lavoro che teoricamente sarebbe in grado di fare il motore senza dispersioni per attriti vari e per fare girare gli accessori e quello che effettivamente fornisce.

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Rendimento termico

Come dice la parola stessa il rendimento termico prende in considerazione il calore, ed è il rapporto tra il calore prodotto dalla combustione e quello che effettivamente viene convertito in lavoro.I fattori che lo influenzano sono il rapporto di compressione, la forma della camera di scoppio e l'area di squish.

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Rendimento volumetrico

Il rendimento volumetrico è il rapporto tra la quantità di miscela (aria/benzina) che entrerebbe nel cilindro in condizioni ottimali, cioè se non esistessero resistenze al moto dell'aria e se i tempi fossero di riempimento, travaso e scarico fossero immensamente più lunghi, e la quantità che effettivamente ci entra.

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Altri vantaggi del motore elettrico

Tra gli altri vantaggi del motore elettrico ricordiamo inoltre la silenziosità e l'eliminazione delle emissioni CO2 del veicolo. Ciò ovviamente non vuole necessariamente dire che l'auto elettrica sia anche ecologica. L'inquinamento è semplicemente spostato a monte, dal veicolo alla centrale elettrica, ed a valle nel riciclaggio delle batterie esaurite.

L'auto elettrica è un'automobile con motore elettrico che utilizza come fonte

di energia primaria l'energia chimica immagazzinata in un "serbatoio" energetico costituito da una o più

batterie ricaricabili e resa disponibile da queste al motore sotto forma di energia

elettrica.

L'auto elettrica a batteria (BEV) fu una tra i primi tipi

di automobile ad essere inventata. Tra il 1832 ed il 1839 (l'anno esatto è poco

certo), l'imprenditore scozzese Robert Anderson inventò la prima carrozza elettrica, nella sua forma più rozza. Il professore Sibrandus Stratingh di Groningen, in Olanda,

progettò una piccola auto elettrica, costruita dal suo

assistente Christopher Becker nel 1835.

Pochi anni prima del 1900, prima della preponderanza del

potente ma inquinante motore a combustione interna, le auto

elettriche detenevano molti record di velocità e di distanze percorse con una carica. Tra i più notevoli di questi record è stato l'infrangere la barriera

dei 100 km/h di velocità, raggiunta il 29 aprile del 1899

da Camille Jenatzy nel suo veicolo elettrico 'a forma di

razzo', La Jamais Contente che raggiunse la velocità massima

di 105,88 km/h.

Nel 2012 soltanto 524 veicoli sono stati immatricolati su tutto il territorio Nazionale. Le cause sono diverse e legate alle caratteristiche dei veicoli elettrici come l’elevato prezzo di acquisto e la ridotta autonomia di percorrenza, e alla ridotta diffusione dell’infrastruttura di ricarica, localizzata principalmente al Centro-Nord. La legge n. 134 del 7/8/12 è la legge più importante emanata per promuovere la diffusione della mobilità elettrica.

I risultati conseguiti fino ad oggi, nel complesso, sono di modesta entità. Pertanto il meccanismo incentivante deve essere rivisto nella sua architettura, prevedendo anche un budget più ampio e solo per i veicoli elettrici. Per il superamento di tali criticità è anche necessaria l'approvazione del “Piano Nazionale infrastrutturale per la ricarica dei veicoli alimentati ad energia elettrica”.

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Una pila è un dispositivo che converte energia chimica immagazzinata in energia elettrica ed è utilizzata come generatore di corrente o generatore di tensione.La pila o batteria può essere ricaricabile o non ricaricabile. Un insieme di più batterie disposte in serie prende il nome di pacco batteria. Il principio chimico-fisico di funzionamento di una pila è una reazione di ossidoriduzione che avviene accoppiando due elementi, uno si riduce e un altro si ossida.Il potenziale elettrico è funzione dei diversi accoppiamenti di elementi.

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Nel 1799 Alessandro Volta riuscì a realizzare la prima batteria sovrapponendo dischetti di rame e zinco separati da un panno imbevuto di una soluzione acida.

Collegando il primo e l’ultimo dischetto della colonna con due fili di rame, si viene a creare tra essi una differenza di potenziale in grado di produrre il passaggio di corrente.

Oggi la pila di Volta ha subito enormi evoluzioni originando le attuali pile ricaricabili.

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Inquinamento dell’ Auto elettrica

12/03/14

Le auto elettriche certamente garantiscono a chi le

compra un risparmio sia in termini monetari sia in emissioni in quanto

non c’è un combustibile che viene bruciato. Ma

se pensiamo di risolvere il problema

dell’inquinamento nelle città solo con le auto

elettriche, stiamo sbagliando. Lo afferma uno studio della North

Carolina State University intitolato

“Quanto i veicoli elettrici possono

incidere sulle emissioni degli Stati Uniti”

12/03/14

La spiegazione è che prima di tutto per

produrre energia elettrica per quelle auto, molte

volte si bruciano combustibili fossili; ma ciò accade

anche perché le automobili costituiscono una quota modesta delle emissioni totali, circa il

20%. La soluzione comunque, dice l’articolo, potrebbe essere passare

all’utilizzo delle rinnovabili per

ricaricare le auto elettriche o ibride, e

innalzare sempre più il costo del petrolio e dei

suoi derivati, per fare in modo che le auto senza benzina risultino sempre più “attraenti” dal punto

di vista economico, portando a una loro

diffusione maggiore del previsto 42%.

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I ricercatori hanno simulato un mercato dell’auto che si evolve sempre di più verso i

modelli ecologici, cioè elettrici e ibridi, di qui al

2050, e il guadagno sulle emissioni di CO2, anidride solforosa o ossidi di azoto

non è che sia proprio entusiasmante.

Ha spiegato il Joseph DeCarolis, assistente

docente di ingegneria civile, edilizia e ambientale alla NC

State University e autore dell’articolo. Per lo studio

sono stati simulati 108 scenari diversi di qui al 2050

in base alla diversa diffusione dei modelli

ecologici. È stato così notato che anche se negli Stati Uniti

entro quell’anno quasi la metà delle auto in

circolazione fossero ecologiche (lo studio parla

del 42%), il risparmio in termini di emissioni non sarebbe poi così elevato.

12/03/14

An electric motor is an electric machine that

converts electrical energy into mechanical energy.

In normal motoring mode, most electric motors operate through the

interaction between an electric motor's magnetic field and winding currents to generate force within

the motor. In certain applications, such as in the

transportation industry with traction motors,

electric motors can operate in both motoring and generating or braking modes to also produce electrical energy from

mechanical energy.