[paolo_toll]

Premessa.
Sono ingegnere elettronico/informatico ma non elettrotecnico né elettrico. Però faccio firmware per motori brushless a magneti permanenti e in azienda ho colleghi che progettano tali motori e altri che progettano l'elettronica per gli inverter che pilotano tali motori (io ci metto il firmware). Non conosco affatto gli alternatori ma leggendo i vostri interventi mi sono fatto un'idea.
Credo che spesso avete analizzato il problema correttamente, a volte con imprecisioni, raramente con strafalcioni.

La parte elettro magnetica dell'alternatore è fatta da un rotore a magneti permanenti e da uno statore probabilmente trifase (proprio come un motore brushless a magneti permanenti). I magneti vengono messi in rotazione dal motore e producono una tensione alternata concatenata ai capi dell"avvolgimento di statore (forza contro elettromotrice o effetto dinamo). La tensione viene raddrizzata da un ponte raddrizzatore probabilmente trifase il quale a questo punto produce una tensione continua necessaria a ricaricare la batteria.
Quindi non si produce corrente (a meno che non si metta un carico sulla tensione continua in uscita del ponte raddrizzatore) ma solo una tensione. Per generare corrente ci vuole un circuito chiuso. Se non chiuso i capi dello statore su nulla il circuito non si chiude (immaginate la corrente come l'acqua che corre in un tubo e la tensione come il dislivello del tubo: se il tubo è chiuso, non c'è un circuito dove l'acqua può scorrere. Inoltre non girando acqua non gira neanche energia e quindi neanche potenza. Si noti che quell'energia data dal dislivello guarda caso di chiama energia potenziale data dalla massa dell'acqua×la forza di gravità×l'altezza del dislivello) Quindi se non c'è carico, non gira corrente, non si produce potenza (P=V×I ma I=0) e quindi non si preleva potenza dal motore.
Già però c'è un problema: la tensione alternata generata è proporzionale alla velocità di rotazione del rotore. Se la tensione al minimo del motore (1200 rpm diciamo) genera una tensione continua di 14 V necessaria per per caricare la batteria, a 9000 rpm del motore avremo una tensione di 105 V in continua! Tale tensione sicuramente distruggerebbe l'impianto elettrico della moto. Occorre ridurla: deve stare sotto i 14.4 V. Come fare? Con elettronica sofisticata si potrebbe fare un alimentatore switching che parzializzando la tensione in uscita dal raddrizzatore con un pwm controllerebbe la tensione su un condensatore in retroazione: la tensione sul condensatore si abbassa a causa del consumo allora il pwm chiude di piu, se non c'è consumo il pwm si spegne aprendosi completamente. Per farlo così ci vuole un mosfet o un igbt con relativo driver.
Il consumo di potenza in questo caso è dato dal carico sul condensatore (V×I = 14.4×I) + le perdite sul ponte raddrizzatore causate dalle cadute dei diodi+ le perdite del mos in commutazione (irrilevanti) + le perdite joule causate dalle resistenze dei rami dell'avvolgimento statorico e della corrente alternata che ci passa + le perdite legate all'induttanza dell'avvolgimento e alla corrente alternata.

Voi parlate di soluzione a shunt o a scr.
Qui comincio a rischiare di dire stupidaggini proprio perché devo immaginarmi come è fatto e non sono un progettista elettronico.
Da quello che dite a SCR dovremo avere qualcosa di simile all"alimentatore switching che ho descritto salvo che forse non c'è il ponte raddrizzatore. L'efficienza comunque è buona: l'scr (probabilmente ci sono 3 scr) si chiude portando corrente dallo statore al condensatore in uscita e lo fa solo se tale condensatore ha una tensione sotto i 14.4 V "rubando" potenza all'alternatore (e quindi al motore) solo quando conduce. Se l'scr si apre non gira corrente tra statore e condensatore e quindi neanche dentro lo statore e quindi non fluisce potenza dall'alternatore ne viene prelevata potenza dal motore.
Nel caso a shunt direi che lo shunt è una resistenza che dissipa. È lo stesso statore a fare da shunt? Forse. Tenderei ad escluderlo perché significherebbe mettere in corto i capi dello statore che essendo un avvolgimento ha una induttanza alta ed interrompere una corrente alta che circola su un'induttanza alta è complicato (perché la induttanza cerca di continuare a far scorrere la corrente e interrompendo il circuito si genererebbero sovra tensioni molto rapide ed elevate che danneggerebbero l'isolamento dello statore).
Allora come fanno? Potrebbero scaricare il condensatore su una resistenza ogni volta che la tensione del condensatore supera i 14.4 V. Se così fosse (ma anche se lo shunt fosse da un'altra parte del circuito) significherebbe che c'è sempre un consumo di potenza anche quando la potenza non serve perché quando non serve non si apre il circuito, non si stacca la spina, ma si dissipa la potenza su uno shunt. Ovviamente lo shunt per dissipare scalda e poi si scalda anche lo statore perché il suo avvolgimento viene sempre percorso da corrente. La formula della potenza dissipata su una resistenza o shunt è P=V^2/R e quindi se gli rpm del motore raddoppiano, la V generata raddoppia e visto che la R (lo shunt) è sempre lo stesso, la potenza dissipata quadruplica! Alla faccia dell'efficienza energetica! Roba da matti.

Per convincervi che l'alternatore non produce potenza elettrica (e quindi non consuma potenza meccanica dal motore) se non ci scorre dentro corrente, provate a girare a mano l'albero di un motore a magneti permanenti (o di uno in corrente continua come la dinamo di una bici) con le fasi di statore in corto fra loro (scorre corrente) e a fasi aperte (non c'è corrente) e sentirete nettamente la differenza di forza (coppia per la precisione) che dovrete imprimere all'albero.

La regolazione con l'scr è più rischiosa forse perché se l'scr si rompe probabilmente si rompe in corto e a quel punto i 105 V di picco vanno a finire sul circuito elettrico della moto e non basta un fusibile per salvarlo ma ci vuole qualcosa di più sofisticato che abbatta la tensione (tranzorb di potenza elevata? boh)

Spero di aver apportato qualche info in più

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