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Normal Topic La centrale elettrica giroscopica (Read 1117 times)
mercurio_calcio
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esperto ciclotrone

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La centrale elettrica giroscopica
20.05.18 at 21:49:38
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CODICI DI IDENTIFICAZIONE

1,2,3,4) volano
5 e 6) alternatore trifase
7,8,9) motore elettrico alimentato in tensione continua
10) cuscinetto reggispinta
11) collettore e base di appoggio per gli alternatori
12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23) spazzola di grafite
24) coperchio
25) cuscinetto a sfere
26,27,28,29,72,73,74,75) bullone
30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42) tubo isolante elettrico di plastica
43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54) tubo conduttore elettrico di rame
55,56,57,58,59) asse di rotazione immaginario
60,61) trasformatore elevatore di tensione
62,63) traliccio alta tensione
64) trasformatore riduttore di tensione
65) raddrizzatore a ponte di Graetz
66) interruttore manuale
67) accumulatore di avviamento
68,69) rondella
70) resistore
71) contatto di relè ritardato all'eccitazione di 5 secondi

------------------------------------------

Chiudendo l’interruttore 66 arriva tensione elettrica continua alla spazzola di grafite 19 e anche al motorino 9, quindi il motorino 9 comincia ad accelerare il basamento 11.
Dalla spazzola di grafite 19 arriva tensione elettrica al tubo di rame 50 che collega la tensione elettrica alle spazzole di grafite 20 e 22.
Tutte le spazzole hanno una piccola molla cui scopo e tenere la spazzola contro un tubo di rame, ma per semplicità nel disegno le piccole molle non sono state disegnate.
Arrivando tensione elettrica alla spazzola 20 succede che il motore elettrico 7 comincia a girare e quindi girano i volani 1 e 2.
Arrivando tensione elettrica alla spazzola 22 succede che il motore 8 comincia a girare e quindi girano i volani 3 e 4.
Tutti e quattro i volani 1  2  3  4  sono di pesante acciaio massiccio.
Per causa dell’effetto giroscopico, gli assi di rotazione immaginari 55 e 56 hanno la tendenza a mantenere la medesima angolazione nello spazio che li circonda, ne consegue che se il basamento 11 sta girando, i rotori degli alternatori 5 e 6 sono costretti a girare producendo elettricità la quale viene inviata a sei tubi di rame che sono 43,44,45,46,47,48.
I tre tubi di rame 43,44,45 alimentano il trasformatore elevatore di tensione 60, invece i tre tubi di rame 46,47,48 alimentano il trasformatore elevatore di tensione 61.
Il circuito secondario dei trasformatori elevatori è collegato ai tralici dell’alta tensione, questo è cosa normale come in tutte le centrali elettriche.
E’ già risaputo che un qualsiasi motore elettrico in continua ha bisogno di almeno 2 fili, in un filo va la corrente elettrica e l’altro è considerato per convenzione il ritorno della corrente, il tubo di rame 49 raccoglie la corrente elettrica di ritorno e quindi completa il circuito elettrico.
Essendo la massa del basamento 11 notevole rispetto alla potenza di targa del microscopico motorino  9, occorre complicare il circuito elettrico per fare in modo che la corrente elettrica di avviamento sia limitata; per fare ciò c’è la resistenza elettrica limitatrice 70 e il relè ritardato 71 normalmente aperto.
Chiudendo il circuito mediante l’interruttore 66, il relè ritardato non si chiude subito quindi la corrente elettrica è costretta a passare attraverso la resistenza elettrica limitatrice, però dopo circa 5 secondi, il relè ritardato 71 cortocircuita la resistenza elettrica 70 e quindi arriva sul motore 9 piena tensione.
Per errore potrebbe esserci un ostacolo che blocca il basamento 11 e quindi il motore 9 quindi purtroppo il relè da il consenso anche quando non dovrebbe, in questo caso un interruttore termico automatico di protezione deve intervenire per evitare di bruciare l’avvolgimento del motore 9.
Al posto del relè ritardato si potrebbe mettere un contagiri; il contagiri è più sicuro ma anche costa di più, oppure al posto del relè ritardato si potrebbe mettere un regolatore di watt che esclude la resistenza solo se il numero dei giri supera un certo valore prestabilito.
I metodi per addolcire l’avviamento di un motore elettrico sono numerosi ma non c’è la volontà di spiegarli tutti.

Gli assi di rotazione immaginari 57 e 58 girano in senso opposto all’asse di rotazione 59, non ha importa in che senso ruota il motore 9 ma se guardando dall’alto decidiamo che il motore 9 deve girare in  senso orario, i rotori dei due alternatori gireranno in senso antiorario.

Di conseguenza ambedue gli statori degli alternatori subiranno una torsione meccanica antioraria che si scaricherà sul basamento 11.
Si scaricherà sul basamento 11 perché gli statori degli alternatori sono imbullonati sul basamento 11 mediante i bulloni 72,73,74,75.

E’ molto importante tenere conto delle torsioni meccaniche che agiscono sul basamento 11 e del senso di rotazioni di quelle torsioni.
La risultante vettoriale delle ambedue le torsioni antiorarie avrà come risultato una torsione meccanica centrale complessiva cui centro di rotazione è proprio l’asse di rotazione del motore 9, quindi il motore 9 è privilegiato da quelle torsioni e non c’è contrapposizione come è normale pensare.
Il motore 9 è spinto da 67 e anche è spinto dalle torsioni meccaniche generate dagli statori dei due alternatori.
Le 2 torsioni meccaniche sono in un senso e per reazione tutto il basamento è accelerato nel senso opposto, questo sta alla base del principio della fisica classica secondo cui ad ogni azione corrisponde una reazione uguale e contraria.
La legge di azione e reazione favorisce il motore 9.
Questo significa che superato il periodo dell'avviamento, anche il motore 9 potrebbe funzionare come un generatore elettrico.
I volani 1,2,3,4 devono compiere tanti giri al minuto, minimo 2800 giri se è possibile fare 28 mila giri al minuto è meglio, senza esagerare troppo altrimenti l’acciaio dei volani si deformerebbe per causa della forza centrifuga.
I volani 1,2,3,4 sono i componenti più importanti, tutti gli altri componenti rappresentano solo il contorno, se quei 4 volani sono fermi, anche tutte le altre cose si fermano.
I componenti 1,2,7 rappresentano il primo giroscopio, e i componenti 3,4,8 rappresentano il secondo giroscopio.

  

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yottawatt

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Re: La centrale elettrica giroscopica
Reply #1 - 15.06.18 at 16:57:12
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Cheesy ..UAO ..,ma è un brevetto?
  

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mercurio_calcio
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esperto ciclotrone

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Re: La centrale elettrica giroscopica
Reply #2 - 16.06.18 at 21:19:36
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Dobbiamo immaginare 2 assi di rotazione: l’asse di rotazione della ruota che identifichiamo con il codice 55, e l’asse di rotazione del manubrio che identifichiamo con il codice 57.
Avendo accertato che l’asse di rotazione 55 non gira cioè compie zero giri al secondo, facciamo una sterzata del manubrio a sinistra o a destra, quindi per un attimo l’asse di rotazione 57 gira.
Sterzando con la ruota ferma cioè accelerando l’asse di rotazione 57, ci accorgiamo che i nostri muscoli devono compiere un certo lavoro meccanico.
Quel lavoro meccanico è causato da….
1) Accelerazione della massa della ruota (l’asse di rotazione 55 è sempre fermo).
2) Accelerazione della massa del manubrio
3) Attrito dell’aria
4) Attrito della gomma sull’asfalto

Ci accorgiamo che lo sforzo muscolare non è trascurabile perché l’attrito della gomma sull’asfalto è notevole.
Desideriamo rimuovere l’attrito della gomma sull’asfalto, per farlo dobbiamo sollevare la ruota anteriore della bicicletta e poi fissare una trave di ferro che la mantenga sollevata in modo permanente.


Ripetiamo il lavoro della sterzata a sinistra oppure a destra, e ci accorgiamo che lo sforzo muscolare è minore perché l’attrito della gomma sull’asfalto è stato rimosso.

Adesso quel lavoro meccanico è causato da….
1) Accelerazione della massa della ruota (l’asse di rotazione 55 è sempre fermo).
2) Accelerazione della massa del manubrio
3) Attrito dell’aria.


Adesso montiamo una ruota gommata su un trapano e appoggiamo la ruota sulla ruota anteriore della bicicletta, di conseguenza la ruota anteriore della bicicletta comincia ad accelerare fino a raggiungere un numero di giri elevato, per esempio 2000 giri al minuto.



Ripetiamo il lavoro della sterzata a sinistra oppure a destra, e ci accorgiamo che lo sforzo muscolare è maggiore rispetto a prima quando la ruota anteriore era ferma.
Adesso quel lavoro meccanico è causato da….

1) Accelerazione della massa della ruota in accordo con l’asse di rotazione 57.
2) Accelerazione della massa del manubrio
3) Attrito dell’aria.
4) Effetto giroscopico

Sollevando la ruota e facendola girare, abbiamo sostituito l’attrito della gomma con l’effetto giroscopico.
In teoria se la ruota compisse infiniti giri al minuto, sarebbe impossibile sterzare, neanche l’uomo più forte del mondo potrebbe sterzare.
E’ possibile considerare quella ruota anteriore di bicicletta come se fosse un volano.
Non ci sono dubbi: l’angolo di un asse di rotazione di un volano tende a rimanere fisso nello spazio.
Vogliamo progettare un meccanismo che sfrutti questa tendenza.


Come si fa ?

Non è facile progettarlo perché se un oggetto ha tendenza a muoversi, e facile sfruttarne l’energia perché collego quell’oggetto al perno di un generatore elettrico e produco elettricità, ma nel caso dell’effetto giroscopico la situazione è inversa cioè l’oggetto "<i>vuole</i>" stare fermo.

E’ paradossale !... Noi siamo molto esigenti e vogliamo prelevare energia cinetica da un qualcosa di misterioso che sta fermo immobile.

Nonostante che l’oggetto "<i>vuole</i>" stare fermo dobbiamo fare risultare che "<i>vuole</i>" muoversi, quindi il mondo gli deve girargli attorno o almeno una piccola parte di esso.
Collego il manubrio di quella biciletta ad una dinamo, e poi faccio in modo che il pavimento giri su se stesso; ma non dobbiamo essere stupidi di fare girare tutto il pavimento per davvero, è sufficiente fare girare solo lo statore della dinamo.

Ma anche cosi facendo non abbiamo ottenuto niente di buono perché l’energia prodotta dalla dinamo è uguale a quella che dobbiamo spendere per alimentare il motore, anzi l’energia prodotta è inferiore perché ci sono le inevitabili perdite causate da attriti vari.
In altre parole la torsione meccanica per fare girare lo statore della dinamo si scarica pienamente sul motore elettrico.
Ancora non ci siamo: dobbiamo progettare un meccanismo in cui la torsione meccanica dello statore della dinamo non deve scaricarsi sul motore.
L’idea è moltiplicare tante cose per 2: 2 dinamo, 2 ruote di bicicletta, 2 manubri.
Ma il motore è solo 1 quindi il motore fa eccezione alla regola.



Facendo in questo modo le torsioni meccaniche degli statori delle dinamo non sono in opposizione al motore, in altre parole il motore gira a vuoto come girano a vuoto i motori cui asse di rotazione sono 55 e 56.
Un motore che gira a vuoto assorbe un po’ di energia perché ci sono gli inevitabili attriti.
E’ durante l’avviamento dei motori che c’è grande assorbimento di energia, in quel momento non ci sono soltanto gli attriti ma ci sono anche grandi masse da accelerare fino a raggiungere la velocità di regime.
Rimane il problema tecnico di come portare energia ai motori e prelevare energia dalle dinamo, problema non facile da risolvere perché tutto è rotante, tutto gira, e servirebbe un "<i>super collettore</i>" che potremmo anche chiamare "<i>super distributore</i>".
Se consideriamo che è importante capire il principio fisico allora i problemi tecnici del "<i>super collettore</i>" sono di secondaria importanza e un ingegnere dovrà risolvere il problema tecnico di secondaria importanza.
Ecco un esempio di "<i>super collettore</i>" o "<i>super distributore</i>", però le dinamo sono state sostituite da alternatori quindi i fili che escono sono 3 e non 2.
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Questa che segue è una immagine grande e chiara.
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http://www.gencodex.com/giroscopio/bigimage.htm
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CODICI DI IDENTIFICAZIONE
1,2,3,4) volano
5 e 6) alternatore trifase
7,8,9) motore elettrico alimentato in tensione continua
10) cuscinetto reggispinta
11) collettore e base di appoggio per gli alternatori
12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23) spazzola di grafite
24) coperchio
25) cuscinetto a sfere
26,27,28,29,72,73,74,75) bullone
30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42) tubo isolante elettrico di plastica
43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54) tubo conduttore elettrico di rame
55,56,57,58,59) asse di rotazione immaginario
60,61) trasformatore elevatore di tensione
62,63) traliccio alta tensione
64) trasformatore riduttore di tensione
65) raddrizzatore a ponte di Graetz
66) interruttore manuale
67) accumulatore di avviamento
68,69) rondella
70) resistore
71) contatto di relè ritardato all'eccitazione di 5 secondi
76) bussola di ottone con sfere di acciaio
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Chiudendo l’interruttore 66 arriva tensione elettrica continua alla spazzola di grafite 19 e anche al motorino 9, quindi il motorino 9 comincia ad accelerare il basamento 11.
Dalla spazzola di grafite 19 arriva tensione elettrica al tubo di rame 50 che collega la tensione elettrica alle spazzole di grafite 20 e 22.
Tutte le spazzole hanno una piccola molla cui scopo e tenere la spazzola contro un tubo di rame, ma per semplicità nel disegno le piccole molle non sono state disegnate.
Arrivando tensione elettrica alla spazzola 20 succede che il motore elettrico 7 comincia a girare e quindi girano i volani 1 e 2.
Arrivando tensione elettrica alla spazzola 22 succede che il motore 8 comincia a girare e quindi girano i volani 3 e 4.
Tutti e quattro i volani 1 2 3 4 sono di pesante acciaio massiccio.
Per causa dell’effetto giroscopico, gli assi di rotazione immaginari 55 e 56 hanno la tendenza a mantenere la medesima angolazione nello spazio che li circonda, ne consegue che se il basamento 11 sta girando, i rotori degli alternatori 5 e 6 sono costretti a girare producendo elettricità la quale viene inviata a sei tubi di rame che sono 43,44,45,46,47,48.
I tre tubi di rame 43,44,45 alimentano il trasformatore elevatore di tensione 60, invece i tre tubi di rame 46,47,48 alimentano il trasformatore elevatore di tensione 61.
Il circuito secondario dei trasformatori elevatori è collegato ai tralici dell’alta tensione, questo è cosa normale come in tutte le centrali elettriche.
E’ già risaputo che un qualsiasi motore elettrico in continua ha bisogno di almeno 2 fili, in un filo va la corrente elettrica e l’altro è considerato per convenzione il ritorno della corrente, il tubo di rame 49 raccoglie la corrente elettrica di ritorno e quindi completa il circuito elettrico.
Essendo la massa del basamento 11 notevole rispetto alla potenza di targa del microscopico motorino 9, occorre complicare il circuito elettrico per fare in modo che la corrente elettrica di avviamento sia limitata; per fare ciò c’è la resistenza elettrica limitatrice 70 e il relè ritardato 71 normalmente aperto.
Chiudendo il circuito mediante l’interruttore 66, il relè ritardato non si chiude subito quindi la corrente elettrica è costretta a passare attraverso la resistenza elettrica limitatrice, però dopo circa 5 secondi, il relè ritardato 71 cortocircuita la resistenza elettrica 70 e quindi arriva sul motore 9 piena tensione.
Per errore potrebbe esserci un ostacolo che blocca il basamento 11 e quindi il motore 9 quindi purtroppo il relè da il consenso anche quando non dovrebbe, in questo caso un interruttore termico automatico di protezione deve intervenire per evitare di bruciare l’avvolgimento del motore 9.
Al posto del relè ritardato si potrebbe mettere un contagiri; il contagiri è più sicuro ma anche costa di più, oppure al posto del relè ritardato si potrebbe mettere un regolatore di watt che esclude la resistenza solo se il numero dei giri supera un certo valore prestabilito.
I metodi per addolcire l’avviamento di un motore elettrico sono numerosi ma non c’è la volontà di spiegarli tutti.

Gli assi di rotazione immaginari 57 e 58 girano in senso opposto all’asse di rotazione 59, non ha importa in che senso ruota il motore 9 ma se guardando dall’alto decidiamo che il motore 9 deve girare in senso orario, i rotori dei due alternatori gireranno in senso antiorario.

Di conseguenza ambedue gli statori degli alternatori subiranno una torsione meccanica antioraria che si scaricherà sul basamento 11.
Si scaricherà sul basamento 11 perché gli statori degli alternatori sono imbullonati sul basamento 11 mediante i bulloni 72,73,74,75.

E’ molto importante tenere conto delle torsioni meccaniche che agiscono sul basamento 11 e del senso di rotazioni di quelle torsioni.
La risultante vettoriale delle ambedue le torsioni antiorarie avrà come risultato una torsione meccanica centrale complessiva cui centro di rotazione è proprio l’asse di rotazione del motore 9, quindi il motore 9 è privilegiato da quelle torsioni e non c’è contrapposizione come è normale pensare.
Il motore 9 è spinto da 67 e anche è spinto dalle torsioni meccaniche generate dagli statori dei due alternatori.
Le 2 torsioni meccaniche sono in un senso e per reazione tutto il basamento è accelerato nel senso opposto, questo sta alla base del principio della fisica classica secondo cui ad ogni azione corrisponde una reazione uguale e contraria.
La legge di azione e reazione favorisce il motore 9.
Questo significa che superato il periodo dell'avviamento, anche il motore 9 potrebbe funzionare come un generatore elettrico.
I volani 1,2,3,4 devono compiere tanti giri al minuto, minimo 2800 giri se è possibile fare 28 mila giri al minuto è meglio, senza esagerare troppo altrimenti l’acciaio dei volani si deformerebbe per causa della forza centrifuga.

Invece il microscopico motorino 9 deve girare piano e se ci fosse un riduttore di velocità sarebbe meglio; 60 giri al minuto sono sufficienti, ma anche 30 giri al minuto vanno bene lo stesso.

I volani 1,2,3,4 sono i componenti più importanti, tutti gli altri componenti rappresentano solo il contorno, se quei 4 volani sono fermi, anche tutte le altre cose si fermano.
I componenti 1,2,7 rappresentano il primo giroscopio, e i componenti 3,4,8 rappresentano il secondo giroscopio.


























--- inizio computo ---
Pa7 = potenza assorbita dal motore 7 a regime cioè dopo l'avviamento del motore 7
Pa8 = potenza assorbita dal motore 8 a regime cioè dopo l'avviamento del motore 8
Pa9 = potenza assorbita dal motore 9 a regime cioè dopo l'avviamento del motore 9
Pe5 = potenza erogata dall'alternatore 5 a regime cioè dopo l'avviamento dell'alternatore 5
Pe6 = potenza erogata dall'alternatore 6 a regime cioè dopo l'avviamento dell'alternatore 6
Pe5 = Pe6
Petot = Pe5 + Pe6
Petot = 2 * Pe5
Petot = 2 * Pe6

friction7 = perdita di potenza per causa dell'attrito dei cuscinetti che stanno all'interno del motore 7
friction8 = perdita di potenza per causa dell'attrito dei cuscinetti che stanno all'interno del motore 8
friction9 = perdita di potenza per causa dell'attrito dei cuscinetti che stanno all'interno del motore 9
friction7 = friction8

Pa7 = friction7
Pa8 = friction8
Pa9 = friction9

Pe5 > [(Pa9 + Pa7)*10]
Pe6 > [(Pa9 + Pa8)*10]

Petot > {2 * [(Pa9 + Pa7)*10]}
Petot > {2 * [(Pa9 + Pa8)*10]}
--- fine computo ---

Questo è lo schema elettrico
  

mercurio + calcio = plutonio + energia
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Re: La centrale elettrica giroscopica
Reply #3 - 27.03.20 at 08:22:37
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UAO ..,ma è un brevetto?
  
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