Newsgroup: it.hobby.fai-da-te
Titolo: Cosa ne pensate di questo motore elettrico?

https://www.hwupgrade.it/news/scienza-tecnologia/motori-elettrici-senza-magneti-permanenti-un-diciassettenne-mette-a-punto-un-prototipo_113394.html
 
 
Come da oggetto.

 Come da oggetto
 
Speriamo non gli fottano o comprino a 2 soldi l'innovazione...
 

 Come da oggetto.
 
è arrivato un po tardi! Galileo Ferraris nel 1886 ne ha brevettato uno,
che si usa tutt'oggi in miliardi di pezzi sulla terra.
 


 
Come potete leggere piu' di che "invenzione" del motore elettrico
e sua varie varianti (e del generatore) si dovrebbe parlare di una
"evoluzione collettiva" del moto elettromagnetico.
 
In certi momento potete pensare ad un cruciverba e il fatto che
non c'e' una sola persona capace di risolverlo, ma un certo numero,
variabile a seconda della sua difficolta'.
 
In vari momenti della evoluzione dei motori/generatori elettrici
c'era stata un momento in cui sono stati scoperti o sviluppati
elementi separati di un tipo di motore/generatore elettrico e di
fronte al problema (spesso anche incentivati da premi per il
primo a produrre un risultato utile) piu' persone, in tutto il
mondo, hanno studiato il "puzzle", arrivando non di rado insieme
alla stessa soluzione (un cruciverba in genera ha una sola
soluzione). Per gli informatici, e' simile al "reverse engineering"
ovvero di fronte ad un codice oggetto spesso si trova un solo
codice sorgente corrispondente. Il "codice oggetto" non e' altro
cio' che il ricercatore "pensa sia la soluzione da raggiungere"
e il "reverse engineering" e' lo sforzo per mettere in pratica
l'idea. Dire, come nei commenti, che Tesla sarebbe l'inventore
del motore trifase, e' in realta' ingannevole (e Tesla non era
granche' come scienziato, anche se un bravo tecnico).
 
Volendo scrivere una storia sintetica dalla pietra al ferro,
potremo partire da Alessandro Volta che per la prima volta
ha prodotto un flusso di corrente artificiale (osservando
le anguille elettriche, gia' studiate dal 1775, che non
e' in realta' una anguilla, ma una cugina del pesce gatto).
 
Un momento successivo e' stato scoprire che da una corrente
elettrica si poteva generare un campo magnetico (Oersted),
questo 20 anni dopo. Ampere utilizza subito la scoperta per
costruire un solenoide.
 
5 anni dopo Sturgeon potenzia l'idea inserendo un nucleo di ferro
(elettromagnete, quello che oggi trovate nei rele').
 
Dopo altri 6 anni, in parallelo, Faraday nel Regno Unito e Henry negli (USA)
- si sono i tizi che hanno dato il mome alle relative unita' di misura -
scoprono che un campo magnetico puo' generare elettricita', l'inverso di
quanto mostrato da Oersted.
 
Da questo momento inizia un frenetico costruire macchine elettriche
(motori e generatori) di ogni fattura, ma tutti "giocattoli".
Un momento speciale si ha due anni dopo Faraday e Henry, quando
il tedesco Lenz stabilisce una legge di reciprocita' tra magnetismo
e elettricita'. Questo e' fondamentale per i futuri inventori, che
affrontano giusto il problema di come "controllare" i campi
magnetici (che generano il movimento) usando l'elettricita'. 
E inizia una pioggia di brevetti per una varieta' di soluzioni,
la maggior parte finiscone come rami estinti di una evoluzione
darwiniana. Nella sola Inghilterra, tra il 1837 e il 1886 abbiamo
un centinaio di brevetti su macchine elettromagnetiche.
All'inizio i motori erano anche alternativi (un pistone mosso
avanti e indietro da campi elettromagnetici contrapposti, facile
da generare, ma che richiedeva biellismo per ottenere un moto
rotatorio e con tutti problemi di instabbilita' di un movimento
a bielle) ma poi vincono i motori rotativi.
 
Lo sviluppo pero' era gravemente ostacolato dalla mancanza di una
fonte economica di energia elettrica. Le pile erano costose da
cstruire e consumavano parecchio metallo per funzionare.
Cio' nonostante, a scopo dimostrativo, vengono anche costruite
locomotive ferroviarie fino a 12'000 kg (suppongo per il peso
delle batterie) che arrivano fino a 30 km/h. Ma sono ovviamente
solo dei prototipi, senza utilizzo commerciale.
 
Passano una trentina di anni prima che Maxwell riordini la varieta'
di legge e regole imparate sull'elettricita' e magnetismo per
definire 20 equazioni che definiscono la nascita dell'elettromagnetismo
(ovvero una sola forza con due nature visibile). Heaviside poi
riduce il tutto a 12 equazioni. Questo semplifica grandemente la
comprensione della fisica in gioco da parte dei futuri "inventori".
 
5 anni dopo, abbiamo il primo risultato concreto di Siemens, che
sviluppa il primo generatore meccanico di energia elettrica,
rimpiazzando le pile di volta. A patto di avere una fonte di
energia meccanica (la scelta cade tra l'acqua dei mulini e
il motore a vapore) e' possibile avere energia elettrica
illimitata, una rivoluzione per l'epoca (1866).
 
Da questo momento le nuove sperimentazioni hanno un aspetto sempre
piu' vicino agli attuali motori elettrici.
 
7 anni dopo, Pellerin suggerisce di usare un nucleo di ferro
"suddiviso" invece di un blocco compatto, e nasce l'idea dei
nuclei laminati (potete vedere come nei motori elettrici e
nei trasformatori, ci sono questi "ferri" a tante fette di pochi
millimetri di spessore (sono le "lamine").
 
Ed e' questo il momento in cui il grosso dell'albero della evoluzione
darwiniana si estingue. Le invenzioni di vari presunti inventori
(ogni nazione ha il suo) non danno alcun seguito pratico, si
"estinguono". Il 1873 potremo definirla come la fine della
fase infantile dello sviluppo dei motori elettrici.
 
9 anni dopo abbiamo questo Tesla che pensa a sistemi multifase
(ma non il trifase in particolare come certa storiografia
giornalistica vuole propinare). Tesla (suddito dell'Impero
Austroungarico) emigra negli USA nel 1884 e mette in piedi un
suo laboratorio di sviluppo nel 1886.
 
In parallelo, un certo Ferraris costruisce un motore a induzione
a 2 fasi (non ci sono magneti) mentre Tesla fa lo stesso negli
Stati Uniti. Ancora un momento di "invenzione" parallela.
La differenza e' che Ferraris e' un professore e non va a
costruire o fare accordi con costruttori.
Tesla invece nel 1887 brevetta il motore bifase e un sistema di
distribuzione a quattrofili (due fili per ogni fase, piuttosto
banale, manca il vantaggio del trifase di potere usare ogni
filo per fasi alternate).
Trattandosi di brevetto, l'imprenditore (inventore lui stesso)
Westinghouse lo nota e entra in rapporti con Tesla.
 
Tesla capisce i vantaggi del sistema trifase solo dopo i
risultati della azienda tedesca AEG con macchine trifase di
progetto del polacco sotto impero russo naturalizzato svizzero
Michele Dolivo-Dobrovolsky. In sostanza, i "padri" del trifase
sono Dolivo-Dobrovolsky, Ferraris e Tesla e alcuni aggiungono
Wenström (svedese, per ASEA, poi ABB) sulla base della ipotesi
che non sapesse nulla degli altri. Ma se non fosse stato
per Dolivo-Dobrovolsky, la ricerca del tempo avrebbe perso
ancora anni dietro a sistemi bifase e polifase in generale.
 
Interessante la vicenda del tedesco Friedrich August Haselwander.
Nel 1887-88 arriva all'idea di costruire un motore trifase a
corrente e tensione alternata (cioe' i sistemi moderni, dove non
e' solo la corrente a variare, ma anche la tensione).
Ma in Germania l'autorita' postale tedesca lo blocca perche'
ritengono che potrebbe disturbare le trasmissioni del telegrafo.
E corrispondentemente non ottiene il brevetto. Un esempio della
ottusita' della burcrazia.
 
L'impianto progettato e costruito da AEG come da Dolivos-Dobrowolsky
e' importante perche' dimostra che e' possibile trasmettere
l'energia elettrica con un sistema polifase di solo 3 fili,
risparmiando quindi sui 4 fili del bifase preferito da Tesla.
E proprio per questa comprensione che Dolivo-Dobrowolsky sviluppa
per prima il brevetto del trasformatore trifase (e' quello con
tre nuclei) costingendo Westinghouse-Telsa ad usare per il loro
primo impianto trifase tre trasformatori monofase a ponte per
alzare la tensione dei generatori per la trasmissione a
distanza. Tesla aveva pero' dalla sua il campanilismo USA e una
stampa che lui sapeva amaliare e cosi' la storia dei rotocalchi
lo ha timbrato come "invetore assoluto del motore trifase".
 
Il sistema Dolivo-Dobrowolsky arriva ad una rispettabile efficienza
del 96%, come dire metto l'ipmpianto idroelettrico direttamente
nel piano macchine di una fabbrica.
 
A pagina 18 abbiamo le risultante di Franz Hillebrand, incaricato
di investigare sulla paternita' del sistema.
 
Ecco il suo commento:
-----------------------------------------------------------------
 ... La soluzione del problema era quasi nell'aria, e quindi non
 sorprende che si siano formati percorsi di pensiero simili
 in molte menti e quasi contemporaneamente sono state create
 soluzioni molto simili...
 
"Uno aveva già tra le mani la soluzione, almeno in linea di principio,
 ma ne ha rimandato la pubblicazione di tre preziosi anni perché non
 ne riconobbe il significato per un errore di pensiero (Ferrari);"
 
"l'altro conosceva a fondo la questione, sviluppò gradualmente la
 soluzione tecnica in una forma utilizzabile, ma solo nelle
 specifiche del brevetto e non sembrava pensare a
 un'implementazione nella realtà (Bradley)."
 
"Un altro ha trovato quasi per caso la soluzione corretta, la
 riconosce subito grazie al suo talento tecnico, all'istante
 lo trasforma in un modello in scala ridotta nel modo giusto in un
 tempo sorprendentemente breve, ma non ha né il dono né l'economico
 sostegno per portare le sue idee alla svolta (Haselwander)."
 
"Un altro combatte per la soluzione in un lavoro intellettuale
 irrequieto, sognando panorami fantastici aperti dai suoi voli
 pindarici, dall'asservimento delle forze delle Cascate del
 Niagara e altre cose in più, ma non possiede la capacità di
 farlo trovare rapidamente una forma tecnicamente utilizzabile o
 ispirare i dipendenti per le sue idee (Tesla)."
 
"Si riconosce chiaramente il problema, si creano soluzioni
 tecnicamente valide e ben ponderate per l'intero campo di
 applicazione, ma le sue soluzioni sembrano essere in ritardo
 di uno o due anni (Wenström)."
 
"Poi viene un uomo che conosce bene la situazione nel campo
 dell'approvvigionamento energetico, un padrone sovrano della materia,
 che uso superare le difficoltà nello sviluppo di macchine elettriche,
 che collega il coraggio con la risolutezza e ha la grande fortuna di
 lavorare con economisti lungimiranti (DolivoDobrowolsky)."
 
"... Quanto è difficile distribuire correttamente i meriti su questo sfondo! ..."
 
Ma e' Dolivo­Dobrowolsky a costruire il primo semplice, pratico,
motore a induzione a corrente trifase con rotore a gabbia di scoiattolo
(oggi sono praticamente tutti cosi'), passando in solo 2 anni da un
prototipo da 75 watt a una macchina commerciale da 75'000 watt.