Coppia motori? Dove sbaglio?

[Enrico1970]

Io sapevo che un motore elettrico aveva coppia già da 0, non stiamo parlando dei motori a induzione CA di casa, questi hanno regolazione elettronica , che regola anche la corrente negli avvolgimenti quindi forza appena si muove, lo vedo per esempio nel mio Oli , appena ho il piede che forza sul pedale e il motore già ti strappa quindi anche a 1 giro la coppia è elevata, come nelle auto e scooter elettrici...

si il motore elettrico delle bici ha coppaia anche da fermo ma tieni conto che se tu fai pressione sul pedale il regolatore sul motore elettrico già manda tensione e corrente e quindi il motore tende a muoversi ma se non dai un piccolo spunto tu non gira da solo ma se tu fai un giro di pedali lui potrebbe farne qualche centinaio e quindi la coppia è gia presente ,le schede elettroniche che controllano il motore controllano gli ampere se hai oli puoi controllare nelle schermate del display come variano gli ampere appena parte sono molto alti e quando smetti di spingere sui pedali la corrente scende

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[Nicotrev]

non c'e' nessun errore, semplicemente come gia' qualcuno ha accennato la coppia esprime esattamente il concetto fisico di forza x braccio (cioe' semplificando rozzamente includono anche il concetto di leva su cui e' applicata la forza). le forze generate dai motori elettrici delle ebike sono notevoli (cosi come lo sono quelle generate dalle nostre gambe che hanno il braccio piu' favorevole di tutti) ma tali forze vengono espresse per un numero di giri basso...la potenza e' il prodotto (o meglio l'integrale) della coppia per il numero di giri nell'unita' di tempo...una porsche frulla a 8000 giri /min le ebike e le nostre gambe circa 100 volte meno...
fattore 100 sui giri, fattore 10 sulla coppia e come vedi i rapporti di potenza si ritrovano magicamente

Spiegazione ineccepibile quanto banale!

 

[spider1]

si il motore elettrico delle bici ha coppaia anche da fermo ma tieni conto che se tu fai pressione sul pedale il regolatore sul motore elettrico già manda tensione e corrente e quindi il motore tende a muoversi ma se non dai un piccolo spunto tu non gira da solo ma se tu fai un giro di pedali lui potrebbe farne qualche centinaio e quindi la coppia è gia presente ,le schede elettroniche che controllano il motore controllano gli ampere se hai oli puoi controllare nelle schermate del display come variano gli ampere appena parte sono molto alti e quando smetti di spingere sui pedali la corrente scende

Si voglio dire che anche il primo giro lo fai a una frequenza bassa con coppia alta, per i dati si sono uno che piace vedere tutto, vedo la mia potenza e quella del motore, la coppia, etc...

 

[Oettam20]

Grazie a tutti per i contributi, tuttavia non mi è chiaro comunque. Le risposte se pur interessanti non rispondo al quesito.

Infatti la discussione non è Incentrata su concetto di coppia vs potenza il che mi è peraltro chiaro
Non è neanche incentrato sul concetto di Coppia in sè o la sua distribuzione in base ai giri/motore
Non è neanche sul confronto motore elettrico vs termico

E' banalmente il confronto fra due valori che non mi sembrano possano stare in una scala 1 a 10, come Shimano vs Porsche, ma più verosimilmente in una scala 1/500 o 1/1000....

Come altro riferimento più omogeneo, quindi un motore elettrico, posso aggiungere che una Tesla Model 3 ha secondo Google da 420 a 660 Nm..

 

[Enrico1970]

Si voglio dire che anche il primo giro lo fai a una frequenza bassa con coppia alta, per i dati si sono uno che piace vedere tutto, vedo la mia potenza e quella del motore, la coppia, etc...

quello che volevo dire che a parita di coppia da fermo serve molta corrente e il rischio di bruciare qualche avvolgimento se non ci fossero controlli e protezioni ci sono ,il motore elettrico delle bike comunque credo sia del tipo senza spazzole e progettato oppositamente per avere coppia anche a bassi giri poi ogni costruttore sceglie il range di giri a cui dare precedenza infatti ci sono motori che spingono bene in basso e altri in alto secondo me oli rispetto a bosch e altri spinge bene da 50-60 in su

 

[Enrico1970]

Grazie a tutti per i contributi, tuttavia non mi è chiaro comunque. Le risposte se pur interessanti non rispondo al quesito.

Infatti la discussione non è Incentrata su concetto di coppia vs potenza il che mi è peraltro chiaro
Non è neanche incentrato sul concetto di Coppia in sè o la sua distribuzione in base ai giri/motore
Non è neanche sul confronto motore elettrico vs termico

E' banalmente il confronto fra due valori che non mi sembrano possano stare in una scala 1 a 10, come Shimano vs Porsche, ma più verosimilmente in una scala 1/500 o 1/1000....

Come altro riferimento più omogeneo, quindi un motore elettrico, posso aggiungere che una Tesla Model 3 ha secondo Google da 420 a 660 Nm..

alla ruota o al motore
io con una dinamometrica posso fare una coppia di 1000Nm però di certo non ho la potenza di porsche o tesla e nemmeno di una panda

 

[spider1]

Qui c'è la curva di coppia del motore elettrico della Renault Zoe , la nera , come si vede non è per niente proporzionale alla rotazione , diventa massima subito e rimane massima per i primi 40kmh .... quindi mi sembra che raffrontare un motore termico a uno elettrico sa fuorviante , ricordo che anche le auto elettriche non hanno cambio ma solo 1 rapporto..

 

[Oettam20]

alla ruota o al motore
io con una dinamometrica posso fare una coppia di 1000Nm però di certo non ho la potenza di porsche o tesla e nemmeno di una panda

Immagino che i produttori di Motori per eBike lo esprimano all'uscita dell'albero Pignone oppure all'albero Motore?

 

[Oettam20]

Qui c'è la curva di coppia del motore elettrico della Renault Zoe , la nera , come si vede non è per niente proporzionale alla rotazione , diventa massima subito e rimane massima per i primi 40kmh .... quindi mi sembra che raffrontare un motore termico a uno elettrico sa fuorviante , ricordo che anche le auto elettriche non hanno cambio ma solo 1 rapporto.. Vedi l'allegato 36941

Molto interessante!

 

[Antonio Piersanti]

Grazie a tutti per i contributi, tuttavia non mi è chiaro comunque. Le risposte se pur interessanti non rispondo al quesito.

Infatti la discussione non è Incentrata su concetto di coppia vs potenza il che mi è peraltro chiaro
Non è neanche incentrato sul concetto di Coppia in sè o la sua distribuzione in base ai giri/motore
Non è neanche sul confronto motore elettrico vs termico

E' banalmente il confronto fra due valori che non mi sembrano possano stare in una scala 1 a 10, come Shimano vs Porsche, ma più verosimilmente in una scala 1/500 o 1/1000....

Come altro riferimento più omogeneo, quindi un motore elettrico, posso aggiungere che una Tesla Model 3 ha secondo Google da 420 a 660 Nm..

in alcune delle cose che sono state scritte sopra ci sono precisamente le risposte ai tuoi dubbi (fortunatamente la fisica e la matematica non dipendono dalle opinioni ne' dalle sensazioni): cerca di leggerle con piu' attenzione e ragionaci sopra.
se i rapporti fra le coppie dei sistemi che citi fossero quelli che "a sensazione" ipotizzi tu un Porsche non avrebbe 500cv ma 50.000 cv...(cv e' un unita' di POTENZA)
detto in altre parole tu affermi di aver capito la differenza fra potenza e coppia ma in realta' continui a confondere i due concetti e non cogli il ruolo fondamentale della velocità di rotazione nel concetto di potenza.
Fisicamente parlando a livello piu' fondamentale confondi il concetto di forza con quello di lavoro (che sono le due grandezze fisiche alla base di coppia e potenza).
Se prendi un culturista e gli fai mettere da terra sullo scaffale 100 kili di pesi tutti insieme e prendi un mingherlino e gli fai fare la stessa cosa ma tirando sullo scaffale un disco da 10 kili alla volta questi hanno fatto lo stesso lavoro (lavoro in senso fisico non come parola corrente). se ora immagini che il mingherlino sia superveloce e riesca a fare 10 volte il movimento di mettere sullo scaffale un disco alla volta nello stesso tempo in cui il culturista con un movimento solo porta su tutti i 100 kili insieme: bene, i due sistemi sono potenti uguali. il mingherlino ha meno coppia e piu' velocita' e il culturista ha piu' coppia e meno velocita'. se capisci bene questo esempio ti puo' aiutare a chiarire tutto il resto.
Ulteriore passo possibile che elimina una delle variabili che ti confondono: i rapporti differenziali.
invece di pensare alla porsche e alla ebike pensa ad una (grossa) moto e una ebike: i due motori hanno coppie molto simili ti e' chiaro questo? la moto ha circa 100 volte la potenza di una ebike ma hanno coppie molto simili
la differenza di potenza viene tutta dalle diverse velocita' di rotazione. se fosse possibile (e non lo e' perche' i motori non possono funzionare "staticamente" ma lo possiamo immaginare e questo ci aiuta: questi in fisica si chiamano getanken experiment: la relativita' generale e' nata cosi') fare un braccio di ferro fra i due motori escludendo l'effetto di qualsiasi apparato di trasmissione (le trasmissioni sono elementi fisici che permettono un travaso fra forza e velocita') beh il braccio di ferro sarebbe abbastanza in equilibrio.

 

[GIUIO10]

Grazie a tutti per i contributi, tuttavia non mi è chiaro comunque. Le risposte se pur interessanti non rispondo al quesito.

Infatti la discussione non è Incentrata su concetto di coppia vs potenza il che mi è peraltro chiaro
Non è neanche incentrato sul concetto di Coppia in sè o la sua distribuzione in base ai giri/motore
Non è neanche sul confronto motore elettrico vs termico

E' banalmente il confronto fra due valori che non mi sembrano possano stare in una scala 1 a 10, come Shimano vs Porsche, ma più verosimilmente in una scala 1/500 o 1/1000....

Come altro riferimento più omogeneo, quindi un motore elettrico, posso aggiungere che una Tesla Model 3 ha secondo Google da 420 a 660 Nm..

Dobbiamo innanzitutto distinguere dove è rilevata la coppia, per fare un confronto.
Nelle auto/moto i valori espressi sono riferiti all'albero primario del motore, in un endotermico all'albero a gomiti che supporta le bielle, in quelle con motore elettrico all'albero del rotore.
Nelle nostre bici, il valore di coppia è riferito all'albero della corona.
Quindi i nostri 80/120 (e chi più ne ha più ne metta) Nm dichiarati, sono frutto della moltiplicazione della forza del motore vero e proprio.

Esempio pratico: il motore Brose S gira a 2880rpm e ha una coppia all'albero rotore del motore di 3,8Nm; lo Shimano 8000 a 4400 ne ha 2!
Potremmo dire che il secondo motore, se ci basiamo sulla coppia all'albero motore, è una pippa, nel confronto!
All'albero della corona, però, Il Brose ha 90Nm contro i 70Nm dello Shimano, entrambi dichiarati a 120 rotazioni al minuto.
Come fa il secondo, pur avendo una coppia di quasi la metà al rotore del motore, ad avere "solamente" il 25% inferiore alla corona? Con la riduzione dei giri: Brose, che gira più piano, ha una demoltiplica di 24/1, lo Shimano, che gira più veloce, 37/1.
Facciamo la semplice operazione e i conti tornano: 3,8Nm x 24 = 91,2Nm; 2Nm x 37 = 74.
Se vuoi, è pertinente l'esempio delle carrucole composte (i paranchi, cioè carrucole composte da più di una puleggia).

 

[spider1]

Su questo link https://www.oli-ebike.it/motori/ Oli mette il grafico della sua coppia (fondo pagina) non capisco poi perchè mette N in W , sarebbero Nm , come si vede anche qui già massima a 1 rpm

 

[Rolly]

Cercasi "Genio"

"Forse il genio è un uomo capace di dire cose profonde in modo semplice."
Charles Bukowski

 

[Enrico1970]

Su questo link https://www.oli-ebike.it/motori/ Oli mette il grafico della sua coppia (fondo pagina) non capisco poi perchè mette N in W , sarebbero Nm , come si vede anche qui già massima a 1 rpm

si loro ti dicono un giro ma alla fine un giro di pedali che sono magari 100 del motore elettrico ,per far partire da fermo con il carico un motore è necessario creare un grande forza elettromagnetica per dare lo spunto al motore di girare se vedi il grafico della zoe si vede che la coppia sale molto velocemente e poi rimane costante , sul motore oli vedo un curva diversa forse dipende dal fatto che siano due motori costruiti diversamente probabilmente il motore della zoe ha le spazzole e un controllo continuo della coppia

 

[ghepüangor]

non fatevi confondere ulteriormente dai grafici dei motori elettrici, perchè tutti questi motori, specie se grossi, sono comandati da un'elettronica che stabilisce quale corrente dare al motore, e di conseguenza quale coppia debba erogare.
Il fatto che un motore esprima una curva e uno un'alrta, in questo caso, non dipende dalle caratteristiche del motore, ma da come viene alimentato.
In altre parole, se mettete qualsiasi motore a corrente continua al posto di quello della zoe, avrà lo stesso andamento della coppia...idem quello di oli o di qualsiasi altro sistema alimentatore+motore

In particolare, un motore a corrente continua (che sia brushless o spazzole) ha il massimo della coppia proprio a zero rpm, dove la corrente incontra solo la resistenza degli avvolgimenti che è minima. Aumentando di velocità, a questa si aggiunge una sorta di resistenza "induttiva" e la coppia cala man mano....teoricamente dovrebbe accelerare, sempre più lentamente, fino a velocità infinita... ma ovviamente si ferma prima, perchè ad un certo punto la coppia erogata si riduce fino a pareggiare gli attriti e l'acceleraizone si ferma.

Nella pratica, nessun motore viene semplicemente alimentato a tensione costante, ma gli alimentatori limitano e regolano la corrente erogata, specialmente a bassi regimi, per evitare di bruciare/surriscaldare tutto.
Per cui non deve sorprendre che un motore a corrente costante sia in grado di erogare coppia anche a bassissimi regimi....perchè se farlo o meno è solo una decisione del progettista che decide quanto aprire il "rubinetto".

Ecco perchè tutti i sistemi di alimentazione, ad eccezione di piccoli motorini da pochi W, prevedono un controllo di corrente.

Quelli a corrente alternata, invece, sono un po' diversi perchè generano la coppia in modo diverso.

 

[spider1]

Immagino che i motori delle bici siano BLDC pilotati in PWM o PAM , quindi l'elettronica gestisce frequenza e ampiezza , sono in ogni caso motori sincroni in alternata, quindi massima coppia avvio ....

 

[Enrico1970]

In particolare, un motore a corrente continua (che sia brushless o spazzole) ha il massimo della coppia proprio a zero rpm, dove la corrente incontra solo la resistenza degli avvolgimenti che è minima. Aumentando di velocità, a questa si aggiunge una sorta di resistenza "induttiva" e la coppia cala man mano....teoricamente dovrebbe accelerare, sempre più lentamente, fino a velocità infinita... ma ovviamente si ferma prima, perchè ad un certo punto la coppia erogata si riduce fino a pareggiare gli attriti e l'acceleraizone si ferma.
questa affermazione non credo sia vera perchè per fare iniziare a girare il motore senza carico allora va bene ma se deve muove bici e cilcista il discorso è be diverso perchè dovendo erogare una grande coppia a senza essere in rotazione la corrente deve salire molto , i sistemi a corrente continua erano un tempo molto usati sulle navi e per mettere in moto i motori si usavano dei quadri dove aumentavi i giri piano piano per non far salire gli assorbimenti e bruciare qualche avvolgimento e sovvrcacricare i generatori certo adesso lelettronica fa dei controlli che previene questi problemi ,detto questo
il grafico del motore oli è fatto sull'asse dei pedali e non su quello del motore quello della zoe sicuramente sul motore la grossa differenza è questa

 

[spider1]

Ora appena la uso te lo dico quanta coppia elettrica c'è e quanta potenza dà, appena faccio 10° di rotazione del pedale, che il motore sarà a qualche giro al minuto.....

 

[Enrico1970]

se prendi un trapano a batteria e lo tieni fermo difficilmente inizierà a girare lo senti che sforza ma non riesce a vincere la forza eppure anche i trapani hanno bella riduzione e quindi sul mandrino anche una bella coppia

 

[Rolly]

Mah.....ci sono trapani che hanno tanta forza anche se a batteria.
Minimo 18 v.