Motore elettrico\ trasmissione oleodinamica su Benello Gaia.

[gc-gianni]

immagino che abbiano proposto quanto segue:
-gruppo GE con alternatore
- caricabatterie CA/CC
. batterie
- inverter per frequenza variabile
- motore all'elica CA

giusto?

[IanSolo]

Un motore elettrico per avere alta efficienza e assenza (quasi) di manutenzione non puo' essere a corrente continua, altrettanto dicasi per un generatore elettrico, trattandosi quindi di dispositivi funzionanti in corrente alternata la migliore (economicamente) soluzione e' almeno il trifase. Ora e' noto che un generatore ha un rendimento ottimale entro un ristretto numero di giri vicino al valore per cui e' stato progettato, altrettanto vale per un motore anche se con un margine un po' piu' ampio va' da se' quindi che la soluzione ottimale per il controllo della velocita' di rotazione di un motore alimentato da un generatore non sia il collegamento diretto per via del forte calo di efficienza uscendo dai limiti anzidetti, solo motori particolari danno un buon rendimento a regimi molto variabili e tali motori richiedono un sistema di controllo adatto alla loro particolarita'. E' anche noto che il rendimento migliore per un motore a combustione interna (quello che muove l'alternatore) e' ottenuto lavorando a regime costante indipendentemente dal carico. Va' da se' quindi che la soluzione migliore sia alla fine quella (che e' si' piu' complicata) che vede il generatore lavorare almeno con un piccolo banco batterie tampone e il motore regolato con un invertitore/variatore di frequenza che permette di controllarne la velocita'. I motori adatti a questo approccio non sono i comuni trifase, sono realizzati in modo da poter operare a frequenze molto variabili e spesso sono addirittura praticamente dei passo-passo. Quindi anche se una soluzione a collegamento diretto e' piu' semplice e puo' funzionare il basso rendimento a regimi non ottimali ne sconsiglia l'adozione e gli installatori non si sentono di proporla.

[gc-gianni]

queste sono le soluzioni possibili:
A) -gruppo GE con alternatore
- caricabatterie CA/CC
. batterie
- inverter per frequenza variabile
- motore all'elica CA

B) -gruppo GE con generatore CC
- motore all'elica CC
- regolazione giri a mezzo di controllo elettrico (molto semplice) della tensione del generatore oppure regolando i giri del gruppo GE

il rendimento? bisognerebbe fare una valutazione di convenienza (tanto di moda oggi)

[falanghina]

(16-03-2019 20:27)IanSolo Ha scritto:  Un motore elettrico per avere alta efficienza e assenza (quasi) di manutenzione non puo' essere a corrente continua, altrettanto dicasi per un generatore elettrico, trattandosi quindi di dispositivi funzionanti in corrente alternata la migliore (economicamente) soluzione e' almeno il trifase. Ora e' noto che un generatore ha un rendimento ottimale entro un ristretto numero di giri vicino al valore per cui e' stato progettato, altrettanto vale per un motore anche se con un margine un po' piu' ampio va' da se' quindi che la soluzione ottimale per il controllo della velocita' di rotazione di un motore alimentato da un generatore non sia il collegamento diretto per via del forte calo di efficienza uscendo dai limiti anzidetti, solo motori particolari danno un buon rendimento a regimi molto variabili e tali motori richiedono un sistema di controllo adatto alla loro particolarita'. E' anche noto che il rendimento migliore per un motore a combustione interna (quello che muove l'alternatore) e' ottenuto lavorando a regime costante indipendentemente dal carico. Va' da se' quindi che la soluzione migliore sia alla fine quella (che e' si' piu' complicata) che vede il generatore lavorare almeno con un piccolo banco batterie tampone e il motore regolato con un invertitore/variatore di frequenza che permette di controllarne la velocita'. I motori adatti a questo approccio non sono i comuni trifase, sono realizzati in modo da poter operare a frequenze molto variabili e spesso sono addirittura praticamente dei passo-passo. Quindi anche se una soluzione a collegamento diretto e' piu' semplice e puo' funzionare il basso rendimento a regimi non ottimali ne sconsiglia l'adozione e gli installatori non si sentono di proporla.

Quindi, hanno ragione nel ritenere indispensabili le batterie per coprire gli assorbimenti di spunto?

[IanSolo]

Si, e la dimostrazione sono le vetture "Mild Hybrid" che si vanno affermando oggigiorno (ne ho recentemente acquistata una) dove un piccolo banco batterie (al Litio nel caso della mia auto) e un "modesto" generatore/motore elettrico contribuiscono a ridurre notevolmente il consumo sotto accelerazione e l'effetto e' notevolmente sentito in regime di circolazione in citta' dove sono frequenti le fermate e le ripartenze. In una barca tranne nelle manovre in porto non vi sono molti spunti da coprire ma proprio in porto e' necessaria (spesso indispensabile) una buona e rapida reattivita' del sistema di propulsione e allora tanto vale che ci sia.
Di fondo rimane comunque la mia opinione (del tutto personale) che un buon motore diesel e linea d'asse siano ancora l'ideale per una barca (a vela in particolare dove il motore non si usa moltissimo ed e' preferibile evitare complicazioni).

[falanghina]

Grazie Ian!

@gianni
Soluzione geniale la tua B).
Resto interessatissimo al tuo sistema di tipo B. Se riesci a trovare qualcuno che me lo dà in chiavi in mano, sarebbe per me una soluzione fantastica. Sono interessato anche al generatore in CC di cui parlavi prima . Non ne conoscevo l'esistenza ma poterne avere sarebbe una ulteriore semplificazione.

(16-03-2019 20:39)gc-gianni Ha scritto:  B) -gruppo GE con generatore CC
- motore all'elica CC
- regolazione giri a mezzo di controllo elettrico (molto semplice) della tensione del generatore oppure regolando i giri del gruppo GE

il rendimento? bisognerebbe fare una valutazione di convenienza (tanto di moda oggi)

[gc-gianni]

(16-03-2019 20:16)falanghina Ha scritto:  No no... Per il motore sono già preparato, avendone usati in campo industriale. …………..

per nostra formazione, penso utile a tutti, se puoi illustrarci come funzione un motore IP68 fuori dall'acqua,

per la mia idea di motorizzazione CC bisognerebbe anche fare prove sperimentali di funzionamento che non mi sento di affrontare, e non posso esserti di aiuto

un ulteriore concetto è di utilizzare per il gruppo GE lo stesso motore che attualmente è montato all'elica, che muove il generatore CC, utilizzando anche il gruppo inversione di marcia che farebbe ruotare in un senso e nell'altro il generatore ed il motore all'elica senza ulteriori meccanismi

penso anche che il generatore CC ed il motore CC non richiederebbero nessuna modifica o altro componente, funzionerebbero regolati in velocità e direzione di moto automaticamente regolando la velocità del motore diesel montato sul GE con il suo invertitore di marcia

in questo modo generatore CC-cavo di collegamento-motore CC, sarebbero assimilabili, e sostituirebbero, l'albero di trasmissione meccanico rigido diventando un albero elettrico flessibile

come dice IAN bisogna verificare i tempi di risposta ed immediatezza d'intervento, a parte il rendimento che dovrebbe essere di minor importanza

[falanghina]

(17-03-2019 09:11)gc-gianni Ha scritto:  per inostra formazione, penso utile a tutti, se puoi illustrarci come funzione un motore IP68 fuori dall'acqua,

per la mia idea di motorizzazione CC bisognerebbe anche fare prove sperimentali di funzionamento che non mi sento di affrontare, e non posso esserti di aiuto



i

tu stai andando ot, e qui saremmo in tecnica dove hai ritenuto spostare la discussione . Tutte le aziende che motorizzano le barche elettricamente entro bordo lo fanno con motori ip 68 raffreddati ad acqua: è un non problema, essendo ampiamente risolto: basta aprire i siti delle aziende specializzate. Inoltre io sono qui a chiedere, non ad insegnare dove non so: lasciami un po' di umiltà ... Gia ne faccio un uso modico :-)

Io, che so gnorante, sto cercando delle soluzioni ad una cosa che vorrei fare: rammento che ho il motore già sbarcato, come da foto postate.

Mi sorprendo molto che sia stato bastonato Giuliano tofani mentre mi stava dando la sua esperienza personale e che si sia irriso alle soluzioni della azienda che ha linkato. Erano soluzioni concrete, in linea a quanto detto da tutti gli altri, compreso Iansolo. Ritenendo di migliorare sicurezza e confort, vorrei motorizzare diversamente la mia barca: credo sia mio diritto, pagando io.


Mi servirebbe una soluzione pratica, non teorie da testare. Le teorie si fanno al bar o nelle università: Quando si è in mezzo al mare con gente a bordo serve roba affidabile, garantita e testata.

Dalla mia esperienza concreta, forse, si potrebbe mettere una pietra su certe soluzioni oppure si potrebbe aprire una via nuova per tanti. Mi sembra chiara la richiesta del tipo aiuto che chiedo, mi sembra un buon tema. Dai....non mandiamola in vacca! Per favore…

[Casper]

(17-03-2019 09:11)gc-gianni Ha scritto:  un ulteriore concetto è di utilizzare per il gruppo GE lo stesso motore che attualmente è montato all'elica, che muove il generatore CC, utilizzando anche il gruppo inversione di marcia che farebbe ruotare in un senso e nell'altro il generatore ed il motore all'elica senza ulteriori meccanismi

Voglio vederti a fare manovre in porto invertendo il funzionamento in questo modo: le masse in movimento e conseguentemente l'inerzia di un generatore da qualche decina di kW non è la stessa di un elica... o aspetti che si fermi il generatore prima di invertire il moto, oppure fai una inversione rapida, e sarebbe come mettere la retromarcia quando l'automobile sta ancora procedendo in avanti.
In entrambi i casi non vorrei trovarmi a bordo...

La generazione in CA trifase con inverter e batterie tampone ti darebbe inoltre l'immediatezza di risposta in potenza all'asse che senza batterie sarebbe decisamente inferiore, dato che saresti legato all'inerzia di erogazione del gruppo motore-generatore, mentre con le batterie tampone avresti risposta immediata; nel frattempo il generatore può "permettersi" di adeguarsi con i suoi tempi di risposta...

(17-03-2019 09:11)gc-gianni Ha scritto:  penso anche che il generatore CC ed il motore CC non richiederebbero nessuna modifica o altro componente, funzionerebbero regolati in velocità e direzione di moto automaticamente regolando la velocità del motore diesel montato sul GE con il suo invertitore di marcia

E così ti perderesti tutti i vantaggi della generazione separata e disaccoppiata, che come giustamente fa notare IanSolo ti permette di sfruttare il motore termico ed il generatore a regime ideale lasciandoti ampia flessibilità sulla trasmissione della potenza all'elica: non avresti più il limite del regime minimo di rotazione e la potenza massima potrebbe venire erogata a qualsiasi regime di rotazione, quindi elimineresti anche molti degli inconvenienti legati ad una non ottimale definizione del passo elica.

Ti sei mai chiesto perché da "qualche" anno a questa parte la generazione ausiliaria di corrente elettrica per i motori a combustione interna avviene con alternatori a CA anzichè con dinamo, nonostante il fatto che gli impianti elettrici di bordo (e gli ausiliari delle automobili) funzionino in corrente continua?

(17-03-2019 09:11)gc-gianni Ha scritto:  in questo modo generatore CC-cavo di collegamento-motore CC, sarebbero assimilabili, e sostituirebbero, l'albero di trasmissione meccanico rigido diventando un albero elettrico flessibile

Vale la stessa considerazione precedente

(17-03-2019 09:11)gc-gianni Ha scritto:  come dice IAN bisogna verificare i tempi di risposta ed immediatezza d'intervento, a parte il rendimento che dovrebbe essere di minor importanza

Sui tempi di risposta ho già scritto sopra, quindi ti troveresti una imbarcazione con tempi di risposta inadatti alla manovra in porto, con tutto ciò che ne consegue, e non mi sembra poco...

Che il rendimento sia di minore importanza non lo condivido; anche trascendendo da considerazioni di minori consumi ed impatto ambientale, se utilizzi il medesimo propulsore, con una minore efficienza avrai una potenza erogabile all'asse elica inferiore (dato che ti tieni anche l'invertitore che assorbe una parte non trascurabile di potenza), se invece devi installare un gruppo termico nuovo lo dovrai sovradimensionare a parità di potenza erogata all'asse.

Senza considerare che io non metterei mai in barca un motore CC a "alta" tensione (sopra i 48 V) per ovvi motivi di sicurezza, e limitandosi ai 48 V 20 kW sono oltre 400 A, con ovvie conseguenze sul dimensionamento dei conduttori e degli avvolgimenti dei motori, tant'è che nei motori standard da trazione in CC a 48V si trovano potenze massime intorno agli 8 kW; per motori di potenza superiore è necessario salire di tensione (80V).


BV,
Casper

[gc-gianni]

il ragionamento è perfetto e porta alla conclusione, già espressa da altri nello svolgimento del thread, che non è conveniente apportare nessuna modifica e tenersi il motore dove è ora, anche se la sua manutenzione è difficoltosa, perché ogni altra soluzione di modifica è peggiorativa

[falanghina]

(17-03-2019 11:39)gc-gianni Ha scritto:  il ragionamento è perfetto e porta alla conclusione, già espressa da altri nello svolgimento del thread, che non è conveniente apportare nessuna modifica e tenersi il motore dove è ora, anche se la sua manutenzione è difficoltosa, perché ogni altra soluzione di modifica è peggiorativa

Oppure si passa al l'oledinamico

[ZK]

(17-03-2019 09:50)gc-gianni Ha scritto:  quando avrai risolto il problema saremo tutti grati di sapere che soluzione è stata adottata,
...

si è fatta una gran confusione senza arrivare a nessun risultato concreto ..

quando si ragiona di un progetto nuovo mettere giu idee fantasiose ci sta sempre.

forse e' per questo che sto 3d mi pare interessante, nessuno si e' messo a progettare, si fa quello che si puo fare in forum, si condividono le conoscenze e pure perche no.. i sogni.

il risultato concreto e' che se ne parli, se poi alla fine @fal rimontera il solito motore con la solita tramissione non ne morira nessuno.

mi pare che ci sia da imparare, a seguire questa cosa, piu che a ribadire i millemila quesiti gia rigirati e rifritti mille volte.

l' avrei lasciato in banchina, per lasciare spazio alla possibilita di filosofeggiare... cosi pure tu avresti avuto modo di sfottere senza finire nel medioevo a fare l' inquisitore e a distribuire condanne, o peggio a separare i buoni dai cattivi.
il @Tofani mi pare uno che ne sa parecchio, almeno a parole.

quell accoppiata dinamo con motore cc mi ha fatto venire l' urticaria, speriamo che non mi tocchi un trattamento col bentelan.

io vedo che nel futuro la gestione ibrida sara l' unica strada percorribile per ridurre i consumi energetici. parlarne? male non dovrebbe fare.

[gc-gianni]

@ZK
a mio avviso questo argomento non è da banchina per diversi motivi:
- sarebbe passato rapidamente in secondo piano perché l'argomento interessa una ridotta cerchia di utenti e perché l'oggetto è molto inusuale
. si sarebbero introdotti post ancora piu' confusionari fatti da utenti molto fuori dall'argomento che è prettamente tecnico
- sarebbe stato piu' difficile rintracciarlo in futuro
- non si presta ad interventi fantasiosi da bar, o peggio polemici per il solo gusto di esserlo

[Casper]

(17-03-2019 12:11)gc-gianni Ha scritto:  - non si presta ad interventi fantasiosi da bar, o peggio polemici per il solo gusto di esserlo

In quanto ad interventi fantasiosi, quello su dinamo e motore CC si può ben posizionare in classifica, e mi pare di non essere l'unico a pensarlo...

[falanghina]

(17-03-2019 13:03)Casper Ha scritto:  In quanto ad interventi fantasiosi, quello su dinamo e motore CC si può ben posizionare in classifica, e mi pare di non essere l'unico a pensarlo...

E con la polemica qui la sfioriamo. Vabbe'... Io consiglio di aspettare qualcuno che abbia concreta esperienza di barche con il diesel elettrico e magari nel frattempo passerei al più semplice e sicuro oleodinamico.

[rob]

fwiw, per quel che vale, degli amici avevano un catamarano elettrico, primo di due esemplari lanciati da Lagoon (?), 40piedi, non so bnene nel dettaglio come fosse tutto l'affare dentro, aveva due diesel che alimentavano due motori elettrici di propulsione, mi sembra una tonnellata in più di batterie, poi la moglie lavatrice, lavapiatti, macchina per il pane, eccetera eccetera.
È partito molto molto convinto, sostegno impressionante da parte del cantiere che ha aiutato in ogni modo per far funzionare il progetto, da Marsiglia hanno fatto mezzo giro dell'Atlantico via Brasile, una volta arrivati in Martinica non ne poteva più degli impicci, hanno tolto tutto l'elettrico e messo propulsione tradizionale. Di più non so.

[ZK]

io di esperienza ne ho poca, indiretta e, pure molto parziale ma su una barca ibrida ci so salito e poco, ma qualche decina di minuti ci ho pure navigato.

e' un vismara 50 varato a memoria 5-6 anni fa.
al minuto 2,39 potete ammirare l' inconfondibile naso di ganzuria al timone.. (lui al timone, non il naso):

https://www.youtube.com/watch?v=ZIiVox3lkFw

per essere un 50 e' uno scoglio,(mio personale giudizio) o forse lo hanno portato malino quella volta... ma in linea teorica dal porto si esce senza accendere il motore endotermico.


"la novità più importante è il motore ibrido di Steyr Motors. Grazie a un peso contenuto, ottenuto anche dai materiali compositi, è stato possibile montare un propulsore di soli 95 cv, capace di arrivare comunque a una velocità massima di 11 nodi. Il motore elettrico, invece, ha una potenza di 7 kW e spinge la barca fino a 7 nodi. Il pacco batterie del motore è composto da ben tre gruppi da 16 batterie al litio, più efficienti, più costose, ma anche meno inquinanti perché più semplici da smaltire rispetto a quelle al piombo. A queste è associato il “Power Regeneration”, un sistema a tecnologia avanzata che sfrutta il trascinamento del motore elettrico durante la navigazione a motore e quello dell’elica durante la navigazione a vela."
(estratto da barche magazzine.com, nessuna mia resposabilita sulle eventuali inesattezze nell' articolo)

io gc-gianni, sono un estremista, polemico? e perche mai? noto piuttosto da parte tua un modo che definirei civile se tu fossi un normale utente... con la giacchetta verde certe uscite sarebbe giusto che le tenessi per te.
per la cronaca l' idea di @falanghina non e' una invenzione, ci lavorano da diversi anni diverse aziende e non solo per migliorare lo status di barche ecologiche quelle gia dotate di vele, anche se l' ecomostro sta dietro l' angolo e' importante parlarne anche per saper capire quando si parla di follie senza arte ne parte.

Non si parla di una fantasia da fumatori diversamente tabagisti, si parla di aziende che gia ci hanno investito e che immagino ci abbiano visto visto delle prospettive.

confusionari? sono intervenuto poco perche poco ne so, a volte si puo anche leggere senza rispondere ma, si puo anche proporre un idea folle sperando che il sasso colpisca un obbiettivo nascosto alla vista.

[spin]

(16-03-2019 20:16)falanghina Ha scritto:  No no... Per il motore sono già preparato, avendone usati in campo industriale. Io chiedo il tuo aiuto laddove a quanto pare tutti mi stanno prendendo in giro, imponendo delle batterie e della elettronica dove a quanto pare non servono. Per favore, aiutami a smentire il fatto che serve tutta sta roba (batterie, invertir, diavolerie varie) per colmare gli assorbimenti del spunto. E" qui che il ragionamento diventa cruciale per tutti. Restiamo sul punto .

Fal, per quel che ho capito io del sistema che ti propongono, le batterie sono un tampone da utilizzarsi quando al motore elettrico viene chiesta piú coppia. Se superi il limite del generatore intervengono le batterie. Usi le batterie anche in emergenza. Chiaro che se non ti servisse coppia extra o non ti trovassi mai in emergenza potresti farne a meno ma, per quel che vuoi farci tu, mi paiono essenziali.

[falanghina]

(17-03-2019 18:42)spin Ha scritto:  Fal, per quel che ho capito io del sistema che ti propongono, le batterie sono un tampone da utilizzarsi quando al motore elettrico viene chiesta piú coppia. Se superi il limite del generatore intervengono le batterie. Usi le batterie anche in emergenza. Chiaro che se non ti servisse coppia extra o non ti trovassi mai in emergenza potresti farne a meno ma, per quel che vuoi farci tu, mi paiono essenziali.

Come già detto da Giuliano tofani, Iansolo, le due ditte sopracitate, casoer, ZK e qualcun altro non esiste altra possibilità di realizzazione. Poi c'è la chiacchiera da bar, a quel che io posso intuire. Quando ho telefonato per chiedere se fosse possibile il sistema senza batterie, mi hanno praticamente trattato come uno che ha del tempo da perdere.

[gc-gianni]

per il problema esposto in questo thread, e preciso chiaramente solo ed unicamente per questo caso specifico, dissento sull'uso di un motore in CA, con tutto quello che si trascina dietro,
ma non insistero' piu' sull'argomento e mi asterro' dal commentare ogni futuro messaggio al riguardo, lasciando probabilmente un sospiro di sollievo ai sostenitori di questa soluzione
non ho avuto serie discussioni, a parte quelle di IAN e pochi altri, e ne precise definizioni tecniche sulla soluzione che viene prospettata e ritengo questo modo di operare non corretto e non piu' proseguibile