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will make up the kits as their ordered If you would like to order parts separately just ask .
Dual Rotor alternator kit The kit includes: 2 8 inch magnet plates with holes completed 1 10 inch stator mounting plate holes completed 1 Bearing hub 2 Bearings 1 1 inch shaft 1 shaft locking collar 1 2" magnet disc spacer machined and drilled 24 wedge shaped neodymium magnets
nd!!! all the parts below to complete the wind turbine head
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ou#ll pro$ide the stator% prop and tail feather as per the instructions below!! Instructions: assembly and building the stator in .pdf format ( about 1.66mb download) &ote: 'on#t use the 44 turns to lower cut in speed% it will stall the blades and the performance will be lower until higher winds! (se the 40 turn coils! ou can increase the blade si)e to * ft and use the 44 turns! Instructions: building the blades and assembly ( 449kb pdf) iring the turbine ( 14!kb pdf The entire kit including all of the abo$e for
$375.00 + shipping rop mounting plates shown !elow are "#.00 and do not ome with the kit. %here is a !lade kit that is a&aila!le and works well with this kit ... just ask'
@ "hese kits will be a#ailable for a limited time. If you ha#e $uestions feel free to ask "his is a trial for these if you%d like to see other options let me know how you want it and I will see what can be done at a reasonable cost "his kit is based on the dual rotor pro&ect on the pro&ects page with the e'ception of the stator. "he stator will be an easy to build and wire 9 coil design... send an email if your interested elen(at)windstuffnow(dot)com &+T,: when sending an email you must put something in the sub-ect line pertaining to this site or it will be deleted immediately elow is a chart showing the performance of the alternator based on a 1*#olt system. +emember &ust because it will perform better doesn%t mean you should make it do so. I%#e set the furling at around *, mph so not to e'ceed -!! watts.
I you will be adding time goesthat on are so keep checking from timeand to time. would like things to see as other items not listed sendback me an email let meIf know what your looking for... .arge /teel 'iscs
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/teel 'iscs I ha#e sies a#ailable right now/ , inch/ 1! inch and 1* inch. 0ll made from 162 steel plate. 3reat for prop mounting hubs/ magnetic discs for use with an a'ial flu' machine or a combination of both. (because of the increasing steel costs the prices are sub&ect to change without notice I try to keep the prices as low as possible ). 8 inch disc 1!0 10 inch disc 13!3 12 inch disc 2*!3 ll are in stock and ready to ship 5 can cut custom si)es from 168 inchand 617 inch steel sheet -ust ask lso% when time allows 5 can cut other parts you may need! "he basic disc has a 142 center hole to allow for easy boring with a hole saw or other method of drilling.
9ery .arge &eodymium ing magnet sections If your looking at making lots of power... and I do mean 5"7 you may want to in#estigate the neodymium magnets I%#e been using for testing. "hese are custom made and 16 magnets make an , inch 8 ring with a 4 inch I8. "hey are
@ grade neodymium and measure 1.- inch at the top/ .-, inch at the bottom and are * inches tall. "hese are 14 inch thick.
"he abo#e shows the magnets mounted on an , inch disc using 1* or 16 poles. "hey also fit nice on a 1! inch or the 1* inch discs I sell abo#e. ";:
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ale prie on the ustom ),/ thik magnets ''' $5.15 eah $15."0 set of 17 normally $)0.00 $)".#0 set of 24 normally $)5-.00 $)10.0 set of 2 normally $"0#.00 aypal payments aepted to elen2at4windstuffnowdot4om If your interested in any of these send an email to elen(at)windstuffnow(dot)com &ote: you must put a message in the sub-ect line relating to this site or your email will be deleted and therefore not answered!
@
et another 9;T..... %he /en2 %ur!ine/ I%#e always had sort of a soft spot for the >ertical 0'is ind "urbines because of the ad#antages they offer.
0" that was a bit different. "his one used the 2>enturi effect2 to duct air around the wings. 0fter reading through the patent I decided to build one and see if It was any better or worse than some of the others out there. 0s it worked out it did outperform the 7a#onius but still seemed a bit low on the o#erall efficiency. I started searching for any others that used this principal and found one other like it. I ended up building this one also and found similar characteristics but this one also seemed a bit low on the efficiency return/ still it did outperform the 7a#inous again. I started playing around with small units and built a coffee can model which ended up running at -!! rpm and was named the 2-!! +?@ Aoffee can2. It really didn%t make much power being as small as it was and was basically cut and duct taped together. elow shows a picture of the srcinal coffee can e'periment... If you decide to try this be ad#ised the metal is #ery sharp and you should wear glo#es as well as obser#ing all safety precautions...
asically I di#ided it up into 4 sections/ cut two out and taped them back into the can on the two remaining sections. It ran at -!! rpm in a 1*. mph wind. I decided to build a larger one using a plastic gal bucket and similar techni$ues were used in the construction. "his was a real dud= It didn%t work at all. 0fter some thought as to why it wouldn%t work I decided to try a round drum in the
@ center. I stacked a couple large coffee cans inside and taped them in. y changing the airflow through the unit it worked although not #ery well. 0fter trying a bunch of different drums and shapes I decided to get a bit more scientific in my testing instead of my hit %n miss style up to this point. I was intrigued as to e'actly what was going on. I started doing some static tests of the air flow through the machine while in different positions but not spinning. enturi through the can and wasstarted actuallytesting faster shapes than theand air entering can. I"he found formula%s wings. I figured I had enough information to design something a bit larger/ and get some better test results.
"he alternator single"he phase a'ial design and first brake/ test runthe showed 1- watts is in aa homebuilt 1*. mph wind. alternator ser#es asthe a pony stator has bearings and is allowed to rotate/ has an arm attached with a spring scale for taking tor$ue readings. Brom there the output is calculated. "he unit
@ stands *ft tall and *ft in diameter. I would say it would come close to competing with the Coriontals. It will start turning in a mph wind although the alternator doesn%t start charging until about 6 mph. "he turbine ran *4! rpm while dri#ing the 1- watt load which comes out to a "7+ of about 1.. 7tatic testing with my wind meter and unit not turning/ 1*. mph in front of the machine about mph 1 ft behind the machine but 1- mph going through the wing. I think there is still a considerable amount of work in impro#ements to be done and testing will continue. I%m calling it the 25en "urbine2 and gi#ing credit to all those before me for their uni$ue and inno#ati#e work in this field. 0lso/ to Cugh ?iggott for helping me with the formula%s for working out the wing angles based on the 8arrieus type. elow is a diagram representing the dimensions for the machine abo#e based on percentages of the o#erall sie for those who would like to build one for their own personal use andor for testing purposes.
en2 &" ... update #,"#,05
@ nother update to the fascinating worl Below shows the beginning of the second $ersion! (sing parts from the first one and some
7ince the unit was slightly different than the srcinal my wing angles didn%t work out real well. I played with one wing on the machine to find out where the tor$ue was as it progressed around the 6! measuring e#ery 1! degrees. I realied at that point the tor$ue wasn%t where I had thought and started playing with wing angles again. Binally it was dialed in at 9 degrees and worked like a dream= It was time to take it outside for some real world testing. I mounted it on the front loader of my tractor and out in the wind it went. "he wind was dying down by the time I got it in position so I really didn%t get a chance to gi#e it a work out. elow are some output readings... . mph starts charging -.1 mph .* watts
@ ,. mph .1* watts 9 mph .6 watts 9. mph 6.-, watts ot to bad for a small *ft by *ft machine. It was time to build a larger one to see if it could be scaled up and still maintain its efficient run. I built up a larger one ft dia ' 4 ft tall unit shown below..
. I%m not going to get into a lot of details but it does * watts in a 1*. mph wind. I%m not one to be impressed easily/ this machine has definitely impressed me. ow/ Its time to take it to another le#el.... ?age on building the wings can be found here... 5en* wings
few details for building the ft diameter = 4ft tall .en)2 turbine!!! elow is a drawing for the wing ribs cut from 42 plywood.
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&+T,: "he abo#e drawing shows that only 6 ribs are re$uired/ that should actually be 9 ribs re$uired. I srcinally designed it with only the end ribs in place with a stiffener bracket in the center. "he rd rib actually makes them much stronger. ;ings!!!
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"he wings are basically built from 42 plywood for the ribs and the stringers were cut from treated *'4%s. "he stringers are glued into the slots and later drilled for wood screws. 7imply clamp the stringers into the slots and allow the glue to set. nce the glue has set you can co#er the wings with aluminum sheet. I%#e also used ?>A sheet in 1,2 thickness which might be cheaper than the aluminum. "he aluminum sheet was .!* thickness and is actually lighter than the ?>A sheet. ther light weight weather proof materials will work as well.
0bo#e is another shot of the wing frame "he ri#ets are aluminum 1,2 and are 4 to 1 inch long.
@ I start by bending a 9! degree angle on the leading edge of the aluminum and ri#et it to the top outer leading edge of the wing frame. Blip the wing o#er and roll the frame o#er the aluminum. Alamp it to the trailing edge. 7tart putting ri#ets e#enly spaced around the nose through the aluminum into the wood ribs making sure the aluminum is pulled tight to the rib as you go.
hen the aluminum is ri#eted to the frame the trailing edge to form a seal of sorts to the rearbend stringer. "he alternator for the roof top model is simply a modified #ersion of my !! watt kit. "he pdf instructions can be downloaded here . "he differences are... the coils ha#e turns of D1, magnet wire and the stator is 142 thick instead of 1*2. &+T,: 0 more efficient stator can be made using * strands of 1, awg wire ( 1 awg e$ui#alent ) / winding them for the 1*2 stator thickness. Bollow the instructions for the !! watt kit with the e'ception of the turns per coil. * strands of 1,awg with 6 turns per coil ( or 1 awg single strand ). "his will make the alternator more efficient in lower winds and add a better load to the turbine in higher winds and ultimately e'tract more power. elow is a picture of the alternator end of the turbine mounted to the 1 inch s$uare tube frame...
@
"he magnets for the pro&ect can be purchased from my product page as well as the steel discs. "he bearings used are standard 1 inch pillow block bearings purchase from orthern "ool ( best price I%#e found on them so far ). "he frame for the turbine was made from standard 1'1 s$uare steel tubing welded together to form a 2bo'2 shape with plenty of clearance on the sides. In the abo#e picture you can see the two steel plates &ust abo#e the bearing that is welded to the frame to hold the stator in place. "he top and bottom magnet disc rotate and the stator simply sits centered in the air gap between them. 0lthough it%s shown in 0ugust *!!- ?opular science on my roof/ I don%t recommend roof mounted turbines. I used this setting because it%s #ery turbulent and it seemed like a good place to test it for this type of wind. It was also $uick and easy as I was rushed while installing it in the late fall. "he turbine will perform much better on a taller platform in clean unturbulent air. It works #ery well where it%s placed but it would perform much better and pro#ide a higher more continuous output in a better location. 7caling the turbine and setting the wing angle is shown in the diagram below...
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Below are some formula#s to help find the rpm it might run in a gi$en wind as well as how much power you might e=pect from the unit!!!! ;atts output > !0008 = rea = windspeed? = efficiency 0rea in s$uare feet ( height ' width ) indspeed in mph ,=ample: the = 4 described abo$e in a 1 mph wind and an alternator of around *@ efficient would ha$e a power output of A !0008 = =4 C = 1? = !41 =!* C > 7!27 watts ;fficiency would #ary depending on the alternator and building techni$ues. "he turbine as tested will function at 41E efficiency at the shaft. "he alternators efficiency will #ary depending on the load. If you ha#e an alternator performing at 9!E and a turbine at 4!E then the o#erall efficiency of the machine would be .9 ' .
@ 4 F .6 or 6E efficient. If the alternator is only !E efficient then the o#erall efficiency would be . ' .4 F *!E . 0s you can see the alternator efficiency plays a big part in the o#erall efficiency or what you would see for charging. Dow large will it need to be to make a specific power output in a gi$en wind!!! ;atts 6 !0008 = windspeed? = efficiencyC > total s 11!34 s< ft or a ft diameter = 4 ft tall C Dow fast will it run in a gi$en wind speed!!! ;indspeed = 88 6 diameter = !14 C = T/ indspeed in mph diameter in feet the 2,,2 is simply to con#ert the mph to feet per minute "he "7+ ( tip speed ratio ) for this machine for peak power is !.,. ecause it is a hybrid liftdrag machine in order for it to e'tract energy from both the upwind and downwind wings it needs to run slightly slower that the wind. !., seems to be optimum while loaded although it will run at 1.6 unloaded. ,=ample: The same turbine in a 1mph wind loaded to 0!8 T/!!! 1mph = 88 6 = !14 C = !8 > 112 rpm or unloaded 1 ' ,, ( ' .14 ) ' 1.6 F **4 7ome things to consider when designing... if the alternator is weak the turbine will 2run away2 or o#erspeed in higher winds. It needs to be well balanced to handle these conditions or it could #ibrate and cause something to break as well as burn up the alternator. It%s better to o#erbuild the alternator slightly. Gou should incorporate a way to control the speed such as a shorting switch or break to slow it down and e#en stop it in high winds. "he shorting switch is simply wired to your output wires from the alternator and shorts the alternator. "his loads the turbine considerably/ it won%t stop it from turning but it will turn #ery slowly with that high load here again this depends on the alternator in use. 7ince >0"%s can%t be 2furled2 out of the wind they do need to be controlled. I%#e designed the turbine to work #ery well in low winds/ and operate at much safer speed than some of it%s counterparts. "his wing design is #ery dirty in winds abo#e *!mph and the efficiency drops off considerably in higher winds although it will continue to produce higher outputs as the wind speed increases. Gou are responsible for building and controlling the turbine/ as with any wind machine mother nature can be cruel so build it strong and mount it well and you%ll get years of use out of it...
@ Ca#e Bun= ?lay safe=
Diseño y Construcción de un Aerogenerador de Eje Vertical. En esta página intentaresmos aprender sobre la energía eólica, es decir la energía proporcionada por el viento, con la intención de diseñar y construir un aerogenerador que produzca electricidad para nuestra casa. Empezaremos por nombrar una par de leyes de física relacionadas con la energía eólica, analizaremos brevemente el uso de motores con imánes permanentes como generadores, y echaremos un vistazo a unos aregeneradores especialmente interesantes, ya que disponen de una serie de características que los hacen únicos.
Cáculos Teóricos. a !otencia Eolica es la potencia en "ations que puede proporcionar el viento, y la podemos calcular utilizando la siguiente e#presión matematica$ !e % &'( ) rho ) *rea ) +vonde$ !e % !otencia Eólica en "atios. rho % ensidad del *ire en /g'm-. *rea % 0uperficie frontal del aerogenerador en m(. +v % +elocidad del +iento en m's. En la siguiente gráfica podeis apreciar la potencia que puede proporcionar el viento a diferentes velocidades, considerando un area de &m(, que sería el area correspondiente a un aerogenerador de e1e vertical con rotor de & m de diámetro y & m de altura. 2ambi3n podeis obsersar las potencias de la turbina considerando que 3sta tiene un rendimiento del 456, y la potencia a la salida del generdor, suponiendo que 3ste tiene un rendimiento del 756.
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Diseño de la Turbina Eólica. 0e ha escogido la turbina tipo !anemoma de e1e vertical, por ser el modelo más sencillo de turbina para aerogeneradores y por tanto el de mayor facilidad y economía de contrucción. 2urbina que utilizaremos para propulsar un generador especialmente diseñado para aerogeneradores. 2ambi3n podemos utilizar motores de imán permanente como generadores. *unque por otra parte, tenemos la opción de construir nuestro procio generador integrado en la turbina, más adelante trataremos este tema en esta misma página. *quí teneis una primera propuesta de construcción de una turbina e8lica, utilizando material que podeis encontrar en cualquier ferretería. a idea consiste en utilizar unos tableros de madera, unas escuadras y unos canalones de recogida de agua de lluvia, que podeis sustituir por tubos de !+9 cortados por la mitad.
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Esta segunda propuesta, ya requiere algo de mecanizado. *quí utilizaremos unas planchas de metal de ( a : mm de grosor y unos tubos cortados por la mitad. a idea consiste en construir un rotor de &'( metro de diámetro y un estator que hará llegar las dimensiones del aerogenerador a &m de ancho por &m de alto.
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9omo tercera propuesta teneis una trubina eolica pensada para ser construirda con herramientas disponibles en la mayoría de ferreterías, como són un taladro, una sierra circular que permita cortar metales y una corona para metales, que permita realizar los agu1eros en las plancha para los tubos que previamente habremos cortado por la mitad. a idea consiste en cortar los tubos de aluminio por la mitad con una sierra circular para metales fi1ada en una mesa, y utlizar la misma sierra circular para metales, ; sin la mesa, pero con una guía, para segurar el corte recto < para cortar las planchas de aluminio, ; aunque en los primeros prototipos las podemos hace de madera <. !racticando un par de cortes en cada esquina, podemos convertir fácilmente una plancha de aluminio cuadrada en un polígono de &( lados. 9on la ayuda de unas coronos para metales, unas brocas y un talador, realizaremos las perforaciones necesarias para los tubos, y los tornillos de su1eción de las planchas al generador. as planchas se fi1arán directamente en el cuerpo del generador, que en este caso, es el modelodel &&55 de =ene>able arriba generador y la otra9omponents. en la parte de9omo aba1o.podeis ver, se colocarán, una en la parte de
@ El generador va fi1ado al mástil mediante el tubo inferior, por el que salen los cables del bobinado, y que al mismo tiempo actua de e1e de rotación para el tambor que contiene los imanes permanetes.
Uso de Motores de Imán ermanente como !eneradores. a particularidad que tienen los motores de paso a paso, es que básicamente están construidos como generadores de imán permanente, con dos bobinados con toma media desfasados ?5@. *demás de disponer de múltiples polos, lo que los hace ideales para utilizar en un pequeño aerogenerador sin necesidad de una ca1a de engrana1es multiplicadora de
@ velocidad, con las consiguientes p3rdidas de rendimiento, 1a que el rendimento de estas ca1as de engrana1es, suele estar entre el A4 6 y el 45 6. ógicamente, en el mercado, podemos encontrar motores de pasos de todos los precios, formas y tamaños, desde unos (5 hasta unos -55 Euros. Es importante asegurarse de que sea del tipo imán permanente o híbrido, los de reluctancia variable no sirven, ya que no disponen de rotor de imanes permanentes. *quí nos centraremos en los más pequeños y económicos, ya que si deseamos construir un aerogenerador de mayor potencia, será más económico adquirir un generador diseñado para aerogeneradores, de los cuales podemos encontrar de & B" por unos (45 Euros, de ((55 " por unos 455 Euros, y desde &.? B" por unos C45 Euros hasta -( B" por unos ((55 Euros, aunque estos últimos están diseñados para traba1ar a mayores revoluciones. !or otra parte, como alternativa intermedia, tambi3n podemos utilizar motores de corriente contínua sin escobillas, ; Drushless 9 otors <. Estos motores se pueden utilizar directamente como generadores trifásicos, ya que cuentan con - bobinados, que generalmente estrán conectador en triángulo. Estos motores sin escobillas, o brushless, los podemos encontrar en potencias superiores a los motores de pasos, y con la venta1e de carecer del par de mantenimiento, por lo que giran con mayor facilidad, y por tanto nos proporcionarán un me1or rendimiento, que los motores de pasos. a venta1a de los motores de pasos y de los motores sin escobillas, es que són relativamente económicos y nos permite e#perimentar con pequeñas potencias, equipos económicos y sobre la mesa nuestra habitación. !or e1emplo, para estudiar el comportamiento de los generadores de imanes permanentes a diferentes velocidades, podemos acoplar nuestro FgeneradorF a un pequeño motor de corriente continua que podemos accionar mediante unas pilas recargables o mediante una simple fuente de alimentación. Esto tambi3n nos permitirá e#perimentar con reguladores de tensión y de carga a diferentes velocidades de rotación. 0elección del motor de pasos$ • Ángulo de Paso. Cuanto menor sea el ángulo de paso, más polos magnéticos y por tanto mayor será la frecuencencia de la tensión senoidal que proporcionará. • Tensión Nominal. A mayor tensión de funcionamiento como motor, mayor tensión nos proporcionará en su salida funcionando como generador. • Corriente Nominal. A mayor corriente nominal, mayor diámetro del ilo de co!re en su !o!inado, y por tanto menos pérdidas en su resistencia interna. • Par de "antenimiento. #l menor posi!le. A menor par de mantenimiento menor será la fuer$a necesaria para acerlo girar. odificaciones. !ara me1orar el rendimiento de nuestro aerogenerador, podemos cambiar el bobinado por uno que nos permita obtener las tensiones deseadas para nuestras condiciones de traba1o. !ero antes deberíasmos estudiar su comportamiento sin modificar nada.
@ Gn buen modo de familiarizarse con el funcionamiento como generador de electricidad de un motor de pasos es mediante la construcción de una sencillo generador manual, es decir, accionado mediante una manivela. 9on esto podremos hacernos un idea de las revoluciones por minuto que necesitamos para obtener la tensión de salida deseada para nuestra aplicación y decidir el uso de una ca1a multiplicadora y de un convertidor 9H9 para a1ustar la tensión de salida de nuestro generador a la apliación a la que va destinado. !or e1emplo$ 9on un motor de pasos de &(I4 " y un ángulo de paso de AI4@, al que le he acoplado=0, directamente al e1e unademanivela un de taladro obtenido fácilmente :I4 +oltios a una frecuencia :5 Jz, endeuna sus :manual, bobinas.he9on lo podríamos obtener fácilmente unos ? + en contínua con el correspondiente rectificado y filtrado, de las tensiones de salidas de sus : fases, o (#(, según como se mire. 0i deseamos más tensión de salida, y por tanto más potencia, sólo tenemos que añadir una ca1a multiplicadora de velocidad entre la manivela y nuestro generador, que proporcione mayores revoluciones por minuto al generador. espu3s de 1ugar un poco, ya tendremos una idea de las revoluciones por minuto que necesitamos para obtener la tensión de salida deseada. *hora, ya podemos empezar a e#perimentar con diseños de turbinas eólicas, y buscar un modelo con las dimensiones adecuadas que nos porporcione más o menos, las revoluciones por minuto que necesitamos para nuestro generador. En el momento de seleccionar un motor sin escobillas, o D9otor, para nuestro aerogenerador podemos determinar las características principales apro#imadas del funcionamiento como generador a partir de los características principales del funcionamiento como motor que nos proporciona el fabricante. Es decir, si el fabricante del motor nos ofrece un motor de (: +, :555 rpms sin carga, podemos deducir, que funcionando como generador, a :555 rpms proporcionará algo menos de (: +, unos (& + apro#imadamente.
Aero!eneradores Interesantes. !enerador Eólico "M.
El tipo de aerogeneradores que más me gusta, són los más sencillos. Es decir, los de e1e vertical, ya que este tipo de aerogenerador no necesita ningún sistema de orientación. K entre los de e1e vertical mi preferido es el Lenerador ", que podeis ver en la páginaLenerador Eólico ". Este nuevo aerogenerador de e1e vertical, actualmente en desarrollo por un grupo de t3cnicos españoles, proporciona un rendimiento superior a los actuales, tanto a los de e1e vertical como a los de e1e horizontal, además de poder operar con velocidades de viento hasta ahora no aprovechables. Dásicamente, consiste en una serie de palas verticales giratorias que oponen má#ima resistencia al viento en el sentido de giro del rotor y mínima resistencia en el otro sentido. Gn diseño verdaderamente ingenioso y funcional.
@ os aerogeneradores de e1e vertical de última generación peden proporcionar un 9oeficiente de !otencia de 5,: apro#imadamente, muy inferior al que puede proporcionar un aerogenerador ", que está muy pró#imo al límite teórico, que es de 5,4?. El Lenerador Eólico " puede funcionar a velocidades de viento inferiores a 4 m's, cuando los aerogeneradores clásicos no pueden hacerlo. 2ambi3n pueden funcionar con velocidades de viento superiores a (4 m's, cuando los aerogeneradores clásicos tienen que frenarse por no poder soportar velocidades de viento tan elevadas. Esto permite obtener mucha más energía del viento y en una mayor variedad de situaciones ambientales. Este nuevo generador tambi3n presenta la venta1a de no requerir de torre de sustenación, por lo que podemos instalarlo directamente en el te1ado de nuestra casa. #aceCom.
2he MranBlinH2homas 9ompany, Nnc. fabrican unos aerogeneradores de e1e veritcal tipo panemona mediante utilizando un procedimiento muy adecuado para turbina de radio reducido, con levitación magn3tica y generador el3ctrico integrado en la turbina. $e%&yr.
Otro aerogenerador de e1e vertical con estator, denominador P+"2 ; Pephyr +ertical "ind 2urbine <. 'tatoEolian !'E.
Gn aerogenerador de e1e vertical con estator de una empresa Europea, LG* Nndustrie. TE'(IC. T&e "ind #ose )looming.
a empresaen9anadiense Nnc.dehaladiseñado y patentado la 2urbina 2E0QN9, basándose los mismos2E0QN9 principios 2urbina 2esla. a 2urbina 2E0QN9 es de e1e vertical, ;+*"2, +ertical *#is "ind 2urbine<, y está constituida por un rotor formado por más de (55 discos superpuestos y espacidos unos (mm. *lrededor del rotor tiene un estator, que se encarga de dirigir el flu1o del viento y neutralizar las turbulencias del rotor.
Enlaces relacionados. Energía Eólica. anuales de Energías =enovables del Nnstituto para la iversificación y *horro de Energía. Duild a "ind Lenerator. Jomemade "indmills, Dattery "elders, "ind 2urbine Dlades, etc... Efficiente !laner H Qe> Luide to Efficient iving R Jome Dusiness. iK!o>er0ystem Te invito a visitar periódicamente esta página, ya que tengo la intención de añadir más información respecto del diseño y construcción de aerogeneradores, incluyendo
@ simulaciones por elementos finitos, es decir, tunel de viento virtual. En cuanto mi tiempo y presupuesto me lo permitan.
?rincipio del formulario
%ntrodu$ca los términos de !&squeda.
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#n'(e el formulario de !&squeda 1
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es
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#egulador de Tensión %ara Aero!eneradores.
A%licaciones ElectroMagn*ticas. Vida Autosu+iciente y 'ostenible.
Generador Eolico Generador Eolico hecho en Casa que puede llegar a genera 6500 W. dependiendo del tamano de las aspas, el grado de los magnetos, y la cantidad de bobinas (trifasico o monofacico.
video en Ingles - generador ubicado a muy baja altura y con poco viento y a pesar de ello genera 1800 W. Si esta cansado de pagar esas enormes facturas de energia electrica que aun ahorando te siguen costando gran parte de tu economia y que mes tras mes esos vaciadores de borsillos siguen llegando puej !ienes entre muchas " obciones# $vitarte cualquier fatiga y comprar un generador eolico %1000 euros precio apro&imado incluyendo envio y colocacion' o ponerte manos a la obra y hacerlo por ti mismo. Si eres de los primero no nos necesitas pero si eres uno mas de los millones que a sido
@ afectado por la crisis o simplemente deseas probar tu capacidad creadora no sea mas la electricidad tu problema(( aqui te ense)amos como construir un generador electrico $olico el cual puedes tu construir en tu casa y con las herramientas que tu tengas a mano ademas no requiere de ningun titulo universitario para construirlo vasta con tener un poco de conocimientos en el uso de herramientas y alguna habilidad de trabajos manuales previos.
"Izquierda= generador 24vDC 500W precio=740 Euros, Derecha= generador 12vDC 0W precio=40 Euros"
que viste casero la posibilidad de ahorrarte dinero fabricandolo mismo %costo de *hora este generador entre 100 y "00 +us.' y que ademas depor ellotisabes que en $$.,, hay una ley que obliga a la compania proveedora de electricidad a comprarte el e&cedente de energia generada por tu persona empecemos.-- ara esto necesitaras el soporte delantero de la llanta de un carro en otras palabras la base de la rueda donde se encuentra el disco del freno de cualquier vehiculo. Si no logras encontrar un soporte de esos puedes improvisar usando un soporte para moto %a llanta trasera con todo y el disco donde gira la cadena' o en el peor de los casos el de una bicicleta %a llanta trasera con todo y el disco donde gira la cadena tendras que colocar el disco mas grande de la cadena y sujetarlo con pernos a este disco peque)o' pero este generador sera de poca potencia. dependiendo de tus necesidades de energia electrica y el motivo por el cual estas fabricandolo %e&perimentacion' puede que te sirva.
@
"!ren dean#ero de un carro"
$ste motor $olico constara de un alternador que es parecido a todos los que e&isten %consta de un rotor el cual gira a gran velocidad al rededor de unas bobinas que son las que generan la energia electrica' el cual en nuestro caso sera un poco diferente %seran unos magenetos que giraran al rededor de unas bobinas y dependiendo del grado de estos se le puede colocar mas o menos bobinas una sola fase o dos o tres.' /ateriales necesarios# •
Soporte de la llanta del carro %delantero por que este tiene que occilar a favor del viento' con todo y freno de disco
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1" /agnetos cilindricos " & 1. %/ientras mas potentes seran mejor' tambien puedes usar magnetos rectangulares esto depende de tu accesibilidad
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2g de alambre para bobinas o tambien llamado alambre magnetico numero 13 a4g
•
un fuerte egamento para pegar los magnetos a el disco de metal puede ser algun tipo de silicon %$sto depende mucho del lugar donde vives en Sud america pueden comprar 5asti&'
•
/adera que sean de buena calidad por que recuerda que trabajaran a la interperie %si vives en ,S* no tiene sentido que compres madera si estas haciendo este proyecto es para ahorar no para gastar puedes usar la madera de algun mueble que ves en la calle tirado' pero solo para el disco donde iran las bobinas.
•
/adera para aspas de la mejor calidad cmfuertes & " cm cm puedes con las madidas y hacerlas mas largas y mas no&te180 preocupes porvariar que el alternador lo soportara sin problema alguno 8 cm & 0 cm & "0 cm. !ambien puedes si lo deseas usar 3 aspas.
@ •
aca para las bobinas
•
,na maquina soldadora
•
,na amoladora o una maquina para cortar hierro
•
,n taladro con distintos tipos de rocas para metal y madera
•
,na caladora electrica o alguna maquina para cortar la madera en circulo
•
ijadora de madera electrica si es de mesa tipo rodillo sera mejor ahorraras mucho tiempo en las aspas
•
prensas para colar la madera
•
tester o multimetro
6erramientas 7ecesarias#
,na ve9 que compraste y conseguiste lo necesario lo siguiente que debes hacer y muy importante es visuali9ar que es lo que va ha ser tu acabado final como quieres que sea este motor que estas apunto de hacer cuando tengas la idea muy clara dibuja un plano de cuales son tus pasos a seguir y ponlos en orden. $% #er&inan#e&en#e $%, por ningun &o#ivo se #e ocurra avaanzar#e a e&pezar es#o, sin #ener una idea cara ' sin sa(er que es o que es#as haciendo recuerda que #ienes que #ener unos conoci&ien#os &ini&os de co&o usar as herra&ien#as por que #e pueden evar a eciones &u' serias ' #e supica&os que si nunca has reaizado ningun #ipo de #ra(a)o &anua no e&pieces por es#e* + no nos responsa(iiza&os por cuaquier #ipo de esiones u o#ro #ipo de &aes que puedes causar#e*
:ecuerda que lo que aqui te damos. as medidas los disenos y los materiales son simplemente pautas tu puedes variar conforme a tu criterio te dicte %por ejemplo puedes usas en ve9 o usar " aspas en ve9variar de o qui9a 3 o imanes pero lo cilindricos recomendable sonde"los orectangulares 3 puedes variar el largo de estos el diametro de las bobinas en fin lo que tu criterio y la logica te dicten dado que tus necesidades de energia al igual que la ra9on por la que tu estas construyendo esto no es la misma ra9on que las mias'.
;ontinuacion a ?0 grados de a m>quina $sto suena a problemas dado que puede hacer que las aspas golpeen su parante pero no te preocupes por esto por que tampoco esta muy cerca para que eso suceda asi es que por eso despreocupate %amenos que el carro al que sacarte el tren delantero hubiera estado chocado o algo torcido' de eso dado que si eso sucede tendras que modificar un poco el parante %masss trabajo'.
@
"!ren dean#ero e&pezando a #o&ar or&a"
!odo este arma9on proporciona una alt@sima resistencia que nos permite soportar r>fagas de viento de muy alta velocidad sin da)o alguno. Audo mucho que un motor $olico que puedas adquirir en el mercado tenga una resistencia siquera cercana a la que este generador tendra. os pernos que trae de fabrica deben ser retirados y reempla9ados por otros m>s largos para fijar el inducidor a travBs del estator y su correspondiente espaciador. $ste Cltimo mantiene alejados el inducidor y el estator lo suficiente para que no se toquen. $l estator est> hecho de una l>mina de madera de 1D de espesor y 1"D de di>metro. $n su centro hicimos un agujero de D para que pase el soporte de la rueda. *simismo le hicimos una canal de ED de profundidad con di>metro interno de ?D y e&terno de 11F.
"-reparacion de as (o(inas"
@ $n ese canal colocaremos laminillas de material ferroso no magneti9able aisladas entre s@ para evitar corrientes no deceadas. as laminas ser>n fijadas a su sitio con resina de la empleada en trabajos de fibra de vidrio $stas laminillas tienen un ancho de GD de manera que sobresalen ED de la canal hecha en el estator. 6ay que recubrirlas bien con resina de manera que las bobinas no entren en contacto con el metal de las laminas y nos causen un corto circuito. !ermine recubriendo generosamente el estator con resina para protegerlos del viento la lluvia y el sol. egue bien el estator a la madera de tal manera que no pueda moverse. pero le adelantamos que la puede eliminar. * continuacion puede pegar los imanes al disco del freno los 1" imanes. para ello midalos de una madera muy adecuada para que estos queden bien centrados en el disco de freno 6aga marcas en Bl y asegCrese de este aspecto del trabajo que es cr@tico. ara evitar que los imanes puedan salir disparados de su sitio hay dos opciones# 1Suelde una tira met>lica %platino' de 1H8D alrededor del disco. $ste platino debe quedar muy bien ajustada en la circunferenciam del disco de manera que no presente irregularidades. "-!alle un canal de apro&imadamente 1H8D de profundidad con un radio interno de 8.D y e&terno de 10.D % sea de "D que es el di>metro de nuestros imanes' pero si sus magnetos son de neodimio estos sumado al pegamento que les coloco sera suficiente para mantener los magnetos en su sitio.
".agne#os de(ida&en#e espacidos ' pegados"
* estas alturas el rotor esta con sus imanes debidamente espaciados y fijados en su sitio con resina ep=&ica de alta resistencia. *hora empesaremos a fabricar un enbobinador que nos hara el trabajo sencillo para fabricar ? bobinas de " vueltas de alambre 13 *W<. que no es nada mas ni nada menos que una pequena pie9a de madera con pernos muy delgados que atraviesan esta para que luego pueden retirarse para quitar la bobina. 7uestro alternador es de una sola fase. Si tuviera dos o hasta una tercera %fila de bobinas' ser@a mucho m>s potente pero la distancia desde los imanes hasta las
@ bobinas aumenta y el poder de nuestros imanes en este caso nos limitan pero si usted decidio comprar imanes de neodimio puede agregar una segunda y si es de grado " o superior hasta una tercera fila de bobinas para que este sea un trifasico. $l siguiente paso es acomodar las bobinas asi es que tome sus nueve bobinas y acom=delas e&actamente como hi9o con los imanes y f@jelas con algo de resina ep=&ica. uego de asegurarse que est>n en su sitio roc@eles una buena cantidad de resina cCbralas con papel encerado y col=queles encima el disco del freno. ;ualquier superficie plana y r@gida servir>. *priete el conjunto con prensas asegur>ndose que el espesor es el mismo en todo el per@metro del estator y el disco. $sto asegurar> un salto vac@o de aire uniforme entre el estator y el rotor. impie bien los terminales de las bobinas.
"/o(inas ensan(adas, pernos de ro#or ca&(iados"
o que es recomendable hacer es dividir el estator en dos mitades de bobinas conectadas en serie y luego las dos mitades conectarlos en paralelo. *s@ nuestro alternador alcan9a el voltaje de 1" Joltios cuando gira a "0 :/. $s posible hacer las bobinas de solamente die9 vueltas y de alambre 1" *W< y conectarlas todas en paralelo. 7o te olvides de armar una cola para el generador que no es mas que un tubo que esta soldado al parante donde estaba el amortiguador y que tiene una maderas u otro material liviano en la cola que al soplar el viento hace que este gire y coloque las aspas justo frente al viento.
@
"o#or con sus &agne#os ' su coa ar&ada"
;ontinuando. as aspas primeramente debe cortarse la silueta de las aspas y luego dibuja l@neas que indicar>n cu>nta madera retirar con una escofina en todo lo largo de la tabla. ,na ve9 termines las aspas te sugiero tomes uno de los siguientes consejos. 1. puedes comprar la lanina de metal mas delgada y liviana que encuentres y ajustalo en la parte trasera de las tres aspas. ". puedes empernar tornillos a lo largo de la aspa tomar un cables e ir enrrollando en cada tornillo. $sto sera util cuando algun viento fuerte rompa la aspa y esta no salga disparada pudiendo herir a alguien.
@
"spas ' su preparacion"
$ste generador en general rinde 1K00 a 1800 W. con vientos normales pero su ma&ima capacidad puede llegar hasta 3000 W. con vientos fuerte con un costo apro&imado de 1K0 dolares americanos no esta mal el ahorro sobre algunos que solo genera 00 4atts y con un costo de entre 800 euros.
"enerador #er&inado e ins#aado" !"i tu tienes una #an$ana y %o tengo otra man$ana e intercambiamos nuestras man$anas, al final del intercambio ambos seguiremos teniendo de a una man$ana cada uno, pero si tu una idea y yo tengo otratendra idea e dos intercambiamos nuestras ideas al tienes final del intercambio cada uno ideas.& "i tienes algun comentario, sugerencia o pregunta no dudes en hacernolas llegar que con gusto trataremos de responder a tus inquietudes en' ichard
@
"!ren dean#ero desar&ado"
Como construir un generador eólico pequeño ,n$iado por Ehumio
Aomentar este traba&o
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Integridad de Ductos A'an(ada ingenier)a de e'aluación y administración de riesgos %%%&integridaddeductos&com
). Introducción *. Lista de herramientas y materiales +. Herramientas y mo ldes . Construcción del estator -. Construcción del rotor
>er traba&os
@ . Armado de la unidad. /. Conexión y prueba 0. Bibliografa
I!"#$D%CCI$! *ste cap)tulo descri+e cómo ,a+ricar un generador de imanes permanentes -GI./& *ste generador puede ser llamado asimismo un alternador ya que produce corriente alterna -AC/& o puede generarelectricidad de la tensión de red1 pues su 'olta2e es +a2o y de tres ,ases& 3a corriente AC es cam+iada a C para cargar +ater)as& *ste GI. consiste de •
6n tope
•
6n rotor trasero
•
6n e2e
•
6n rotor delantero
•
6n estator
•
6na +ater)a de #7 'oltios
•
6n recti,icador de electricidad
*n el diagrama que antecede se pueden apreciar los componentes descritos&
@ *l estator contiene seis +o+inas de alam+re de co+re y est 'aciado en la resina que se emplea con la ,i+ra de 'idrio& *ste estator est montado al tope y no se mue'e& 3a electricidad que se toma de las +o+inas se lle'a a los recti,icadores1 que trans,orman la AC a C para cargar +ater)as& 3os recti,icadores estn montados so+re disipadores de calor& 3os rotores con los imanes estn montados so+re municioneras -.re,eri+lemente que toleren impulsos laterales1 o sea cónicas/1 que giran so+re el e2e& *l rotor trasero est detrs del estator y em+utido dentro de l& *l rotor ,rontal est del lado e:terior del estator y ,i2ado al posterior por pernos largos que pasan por un agu2ero en el centro del estator& 3as aspas de la tur+ina se colocarn so+re estos mismos pernos& 3as aspas ;arn girar los rotores1 que a su 'e( ;arn pasar los imanes so+re las +o+inas& *l ,lu2o magntico de un rotor pasar al otro a tra's de las +o+inas& *ste ,lu2o magntico produce electricidad& *s aconse2a+le que antes de comen(ar lea este cap)tulo en su totalidad para entenderlo +ien& 3a sección 7 es una lista de los materiales requeridos para construir este GI.& 3a sección $ e:plica cómo construir algunas ;erramientas y moldes que se requieren& Con ellas se pueden construir 'arios GI.s& 3a sección 4 ;a+la so+re el estator& escri+e como ;acer las +o+inas y 'aciarlas en resina usando las ;erramientas y moldes de la sección $& 3a sección 5 e:plica como ,a+ricar los rotores empleando imanes y discos de acero tam+in 'aciados en resina& 3a sección " descri+e cómo armar el con2unto en un GI.& *:plica cómo armar sus partes mecnicas1 +alancear los rotores y el ca+leado del estator& 3a sección < descri+e cómo pro+ar el GI.& escri+e procedimientos para el +alanceo ,inal del con2unto y ponerlo listo para su uso con las opciones de ca+learlo para apro'ec;ar su capacidad m:ima de generación& =am+in e:plica cómo conectarlo a una +ater)a& >6* .6** ?AC*@ *=* GI. *ste GI. es pequeño& Adems del generador mismo se necesita •
6na torre1 posi+lemente ;ec;a de tu+os y apoyada en 'ientos de alam+re&
•
6na plata,orma u otro elemento rotatorio en el tope de la torre
•
6na 'eleta que ;aga que el generador siempre est de ,rente al 'iento
•
6n 2uego de aspas&
*l tope del GI. se ,i2a al elemento rotatorio& 3as aspas 'an al ,rente del GI.&
@
*ste GI. tra+a2a a +a2as 'elocidades& 3a ta+la que sigue muestra sus capacidades de carga a una +ater)a de #7 'oltios& Girando a 470 @.M genera #80 'atios -B sea1 #5 amperios a #7 'oltios/& A mayores 'elocidades genera ms electricidad pero esta calienta las +o+inas1 lo que induce ine,iciencias& *sto se puede resol'er empleando alam+re de mayor dimetro en las +o+inas o 'ariando su ca+leado& i las corrientes de 'iento de su localidad son rpidas constantemente esto no es pro+lema1 pues al usar alam+re de mayor dimetro y un menor nmero de 'ueltas en sus +o+inas el generador no ,uncionar a +a2as 'elocidades& .ara usar ste GI. tanto a +a2as como a altas 'elocidades es posi+le cam+iar sus cone:iones& *:isten dos mtodos1 el Destrella o EyeD y el DdeltaD& 3a sección < detalla estas cone:iones& 3a cone:ión estrella es +uena a +a2as 'elocidades y la delta a altas& *l gr,ico que sigue muestra la generación en relación con la 'elocidad de giro del GI.& 3a con,iguración estrella comien(a a generar a #<0 @.M&
6na 'ersión mayor de este GI. dar mayor potencia a menores re'oluciones
@ •
Al armar los imanes asegrese que no pueden desprenderse de su sitio& *n circunstancias e:tremas la ,uer(a centr),uga puede despedirlos de su sitio si no estn +ien ,i2ados1 dañndose as) el GI.&
•
iga cuidadosamente las instrucciones al 'aciar los rotores de los imanes& o se trata sólo de engomarlos a los discos metlicos&
•
o golpee los imanes con martillos en ningn momento&
•
e+e ;a+er no menos de #mm de distancia entre los imanes y el estator& A altas 'elocidades permita que esta distancia sea algo mayor&
•
*l GI. no de+e girar a ms de 800 @.M& -Cuando la tur+ina gira se desarrollan altas ,uer(as giroscópicas que do+lan el e2e siendo posi+le que los imanes toquen el estator&
•
o coloque las aspas so+re el disco del rotor& Colóquelo so+re los pernos que atra'iesan ese disco&
•
*l tope del GI. de+e quedar 'ertical&
LI&"A D' H'##A(I'!"A& ) (A"'#IAL'& (nidades
Geso en Hg!
/(I5&5/T+/ ', J5B ', 95'5+ +esina (meclada con el acelerador)
*/-!
Aatalista (perJ'ido)
!/!
"alco Bibra de #idrio
1/*! 1 m cuadrado
@asti$ue E,+/ 0lambre de acero ino'idable
*mm'1!m
5I&,/ Imanesdeferitagrado
16
,.,ET5E+/ 0lambre de cobre para bobinas 14 03 0lambre de cobre para bobinas 14 03 7oldadura de estaKo Ainta elLctrica de 1*2
/!! 6 metros
@ +ectificadores *0*!!unafase
*
8isipador de calor E,+/ "uboparaeltope(,!'!'*)
1
8iscos para los imanes (6mm'!mm diMmetro) arrade 1!mm roscada
* 1metro
"uercasde1!mm
*
0randelas de 1!mm arraroscadade,mm
16 4!!mm
"uercasde,mm
,
"ornillos y tuercas de mm ' *!mm para los rectificadores
*
;&e (*mm ' 1! mm I,E&5E+/ +olineras(secciJn6)
Materiales para las ;erramientas y moldes
•
Madera y cola
•
Farni( sellador -A +ase de poliuretano/
•
Froc;as y l)quido limpiador&
•
egueta
•
*smeril
1
@ •
oldador elctrico
•
Martillo
•
Centro punto
•
.rensa
H'##A(I'!"A& ) ($LD'& *n esta sección se e:plica cómo ;acer las ;erramientas y moldes para ,a+ricar el GI.& *stas ;erramientas son tiles para ,a+ricar otros GI.s adicionales& MA>6IA * FBFIA@
•
#& Ms adelante le indicaremos el dimetro del alam+re y cuntas 'ueltas de+e lle'ar cada +o+ina& *n este momento lo que usted necesita es una ;erramienta sencilla que le permita +o+inar 'einte +o+inas de treinta 'ueltas rpidamente1 cada una siguiendo ms o menos la misma ,orma& *n este cap)tulo le e:plicamos cómo puede ,a+ricar uno& 3a sal'edad es que si decide posteriormente ,a+rican otro generador con +o+inas di,erentes una pie(a de este aparato no le sir'e1 pues sus medidas se adaptan a este caso en especial&
•
7& Consiga un tro(o de metal de apro:imadamente #0 cm& de largo y suldele en ngulo recto otro tro(o de apro:imadamente el mismo largo& uelde otro tercer tro(o de apro:imadamente 'einte cent)metros de largo al e:tremo del segundo y tam+in en ngulo recto& Al terminar tendr una mani'ela
@
•
$& Fusque o ,a+rique un tro(o de placa metlica de no ms de media pulgada de espesor por "0 $0 mm y suldelo al e:tremo largo de su mani'ela& .er,órele dos agu2eros de no ms de media pulgada de dimetro distanciados a 70 mm del centro de la placa& Corte tres tro(os de #5 mm de madera como los que se indican
Al alinear esta tres pie(as como lo indica el diagrama tendr un ,a+ricador de +o+inas cuadradas de esquinas redondas& 3a pie(a central de madera es la que le dar la ,orma deseada a sus +o+inas y la que de+er reempla(ar si de+e ;acer otras di,erentes&
@ 3as pestañas de+a2o de la +o+ina son para insertar cinta ad;esi'a que en'ol'ern sus +o+inas al retirarlas del molde&
Consiga los apoyos de su mani'ela y est 6d& listo para +o+inar& B+ser'e Como ;a+r de e,ectuar este proceso en el diagrama&
MB3* .A@A HAF@ICA@ 3B @B=B@* 3os imanes de los rotores se montan so+re una planc;a de metal& Como a ;emos mencionado1 la ,uer(a centr),uga puede causarnos pro+lemas& *stos no los podemos e'itar& .ero s) que los imanes de desplacen a causa de esa ,uer(a& olo +asta con tallar -A torno/ una canal en la que se puedan insertar los imanes& 3a canal estar centrada en el C. -imetro del C)rculo de .aso/ de los imanes &Adems de asegurarnos que quedan todos distanciados e:actamente del centro del GI. e'itamos que la ,uer(a centr),uga los desprenda&
@
?erramientas para ,a+ricar los rotores& .3A=I33A *3 C.& 3a planc;a de acero de que ;emos ;a+lado tiene 'arios agu2eros& 3a nuestra tiene cuatro agu2eros a un C. de #07mm -4 pulgadas/& 6sted decide el arreglo de esos agu2eros& uestra plantilla ser la que usaremos para per,orar esos agu2eros y +alancear nuestros rotores& 3os agu2eros de+en ser marcados y taladrados con muc;a precisión&
*l proceso es el siguiente •
Corte un peda(o de planc;a de #75mm por #75mm&
•
=race l)neas diagonales desde las equinas de esta planc;a& Marque lo ms e:actamente que pueda el punto de cruce de las diagonales con un centro punto&
@ •
A+ra un comps a un radio de 5#mm y trace un c)rculo desde el cruce de diagonales& Marque con un centro punto los cruces de las diagonales con el c)rculo&
•
A+ra a;ora el comps a un radio de <7 mm& Marque nue'amente los puntos de cruce de las diagonales con el nue'o c)rculo&
•
A;ora puede ;acer sus agu2eros&
.3A=I33A * 6FICACIJ * 3B IMA*
Con esta plantilla posicionaremos los imanes en sitios correctos en las planc;as de acero& olo necesitamos una1 que podemos ;acer so+re una planc;a de 750:750 mm de madera o aluminio& o se de+e usar acero& •
Fusque y marque el centro del material&
•
=race tres c)rculos de 501 #07 y 700 mm dimetro desde el centro&
•
=race dos tangentes paralelas al c)rculo de 50 mm
•
=race dos pares de tangentes paralelas ms a ste c)rculo1 uno a 45 y otro a 90 grados del primer par&
•
Marque las posiciones de los imanes y corte la plantilla como se indica&
•
=race una l)nea que conecte los centros de las +ases de dos imanes opuestos entre s)&
•
Coloque la plantilla de C. que ;a+)amos ,a+ricado so+re el c)rculo de #07 mm y marque los cuatro agu2eros de sta plantilla&
MB3* 3os moldes se usarn para 'aciar el estator y los rotores& .ueden ;acerse tam+in de madera o aluminio&
@ o+re estos moldes se 'aciarn las pie(as que necesitamos usando ,i+ra de 'idrio& 3a super,icie de cada molde de+e ser per,ectamente planas1 ro+ustas y lisas& A 'eces resulta di,)cil separar el 'aciado de los moldes y se requiere martillarlos para separarlos& .uede resultar til tener una +o+ina a mano para 'eri,icar que quepa en su sitio del 'aciado& A seguidas descri+imos un mtodo de ,a+ricar estos moldes empleando lminas de madera
Corte 'arias ruedas de madera de apro:imadamente 500 mm de dimetro por 70 mm de espesor& e2e un disco aparte& A los dems1 córteles un c)rculo de $"0 mm de dimetro de manera de ,ormar unos anillos de madera&
•
Marque el centro del disco que reser'ó y coloque los anillos so+re l& *ncólelos ,ormando una pila de anillos con un agu2ero de "0 mm de pro,undidad&
•
Corte un pequeño disco de #40 mm de dimetro y encólelo al centro de la pie(a anteriormente preparada&
@
•
e lo que se trata a;ora es de pulir la parte interna del molde& *sto se puede ;acer a torno de madera o a motor ;aciendo un porta disco& *l porta disco consiste en un peda(o de madera -=enemos 'arios/ con un agu2ero en su centro& *l disco engomado se ,i2a a este peda(o por su +ase y se monta so+re el motor o el torno& A;ora1 con una cuc;illa1 se pule el molde& =enga cuidado de que el molde est alineado en su e2e central&
ACAFAB *3 MB3* •
3as paredes de los anillos tienen un +isel de apro:imadamente < grados& e esa manera el 'aciado sale ms ,cil del molde&
•
*l dimetro de la cara plana es $80 mm
•
*l dimetro del +orde e:terior es $"0 mm
•
*n el ,ondo no de+e ;a+er aristas1 sino una cur'a le'e&
@
•
@ed(cale el dimetro el disco interno a #$0 mm&
•
i la +o+ina no ca+e en el sitio para ello1 ;aga el disco central ms pequeño& *l centro de la +o+ina de+e quedar a 750 mm del centro del molde&
@ •
.ara terminar1 di'ida con un lpi( el ,ondo del molde en seis campos de "0 grados cada uno&
AG6K*@B *3 MB3* .er,ore cuatro agu2eros en el lugar del centro que separa los dos moldes&
Inserte 'arillas de madera en esos agu2eros para ,a+ricarles patas al molde& MB3* I=*@IB@ *3 *=A=B@
•
e trata de discos de madera de $<0 mm de dimetro&
•
.er,ore un agu2ero de #7 mm en el centro del cada uno&
@ •
*ncólelos en una pila de 45 mm1 me2or si es de 50 mm&
•
?gale un +isel de 70 grados en el costado y redondee las aristas de manera que dimetro redu(ca de $"8 a $75 mm&
•
Veri,ique que el molde e:terno enca2a con el interno de2ando una lu( de " mm a lo largo de su ,ilo&
•
=race dos l)neas a una distancia de $40 mm entre ellas so+re la cara del molde&
•
Corte dos caras planas en los lados marcados como aparecen en el di+u2o&
•
*stas caras ;arn que el molde sea ms anc;o en el sitio por donde 'an los pernos de monta2e&
•
e necesitan dos 'aciados de este molde1 a menos que ;aga dos moldes&
MB3* *3 @B=B@ *ste molde es similar al del estator1 pero ms sencillo&
@
6se la plantilla del C. para per,orarle los cuatro agu2eros de las planc;as de imanes& Cada molde del rotor requiere de un disco interno con el mismo patrón de cuatro agu2eros&
=odos los moldes de+en ser li2ados para lograr una super,icie plana& e+en sellarse con poliuretano y pulirse&
@
Molde siendo ,a+ricado y luego usado .lantillas para el estator& .lantilla e los pernos del stator&
@
Kunto con el estator ;ay que 'aciarle cuatro pernos& *sta plantilla se requiere para sostenerlos mientras la resina endurece& *sta plantilla es de madera de $80 50 75 mm& =iene que ser e:acta o los pernos no enca2arn en el tope posteriormente& •
Marque el centro e:acto de la cara ms larga&
•
6se un comps o un cali+rador para ;acer un arco a un radio de #<8 mm de esta marca&
•
?aga cuatro marcas en estos arcos a $0 mm de distancia y a #0 mm del +orde
•
.er,ore agu2eros de 8 mm&
.3A=I33A * .A.*3 B CA@=63IA 3a ,i+ra de 'idrio se de+e cortar siguiendo estas plantillas
@
C$!&"#%CCI$! D 'L '&"A"$# *sta sección e:plica cómo se construye el estator empleando las plantillas y moldes de la sección $& er prudente disponer de una +o+ina antes de ,a+ricar los moldes para 'eri,icar su a2uste adecuado& Fo+inado •
*l rollo de alam+re de las +o+inas de+e estar alineado con la ;erramienta de ,a+ricarlas&
•
e2e un ca+o de #00 mm y do+le el alam+re a 90 grados solamente en el sitio donde comien(a la +o+ina y no en otro lugar& *l alam+re do+lado no permite ,a+ricar +o+inas compactas&
•
=ome el alam+re con un peda(o de trapo para que lo mantenga tenso&
•
3a primera 'uelta empie(a en el ,ilo por donde el e:tremo del alam+re escapa del +o+inado& 3as dems 'ueltas de+en ser ordenadas sin pisar el alam+re& Construya la +o+ina en capas ordenadas& Cuente cuidadosamente el nmero de 'ueltas& ormalmente sólo sern #00&
•
Al terminar1 deslice un peda(o de cinta ad;esi'a por de+a2o del centro de la +o+ina y presiónelo ,uertemente& o corte el alam+re ;asta que ;aya ;ec;o esto& e2e un ca+o de #00 mm proyectndose de la +o+ina&
•
Coloque las +o+inas de modo que todas estn iguales& *l ca+o de inicio del +o+inado de+e
•
quedar arri+a& umere las +o+inas del # al "&
@
•
@aspe la pintura de los ltimos 70 mm de alam+re de cada ca+o ;asta que se 'ea el co+re +rillando&
•
uldele a estos ca+os un tro(o de alam+re ,le:i+le&
•
3os largos del alam+re ,le:i+le son
Fo+inas # y " 800 mm Fo+inas 7 y 5 "00 mm Fo+inas $ y 4 400 mm •
Cu+ra los empates muy +ien no de2e metal a la 'ista&
•
Identi,ique cada ca+o con las letras A y F& *l ca+o A es el de inicio de la +o+ina y el ca+o F el del ,inal&
•
Coloque las +o+inas en el molde e:terno&
@ •
Veri,ique que ca+en cómodamente y que sus ca+les estn dentro del molde ;asta su punto de salida entre las +o+inas $ y 4&
•
=odas las +o+inas de+en tener sus caras ;acia arri+a& Como son seis y ocupan un c)rculo de $"0 grados1 cada uno de+e ocupar "0 grados& *stos es muy importante&
.@*.A@ACIB* .A@A VACIA@ *3 *=A=B@ *l 'aciado del estator contiene •
eis +o+inas
•
@esina y talco -i lo desea algn pigmento de color/
•
Hi+ra de 'idrio
•
Cuatro pernos roscados de 8mm : #00mm
•
*st seguro de tener los moldes listos& @oc)eles silicona -Viene en potes de spray/&&
Corte la ,i+ra de 'idrio usando la plantilla correspondiente& ?a+r dos discos circulares a tender planos en el molde e:terno& ecesitar tam+in recu+rir los laterales del molde con dos capas de ,i+ra& .ermita un solapamiento de 75 mm entre tira y tira de ,i+ra& Al estar seguro de tener todo listo puede iniciar el proceso de 'aciado& er)a +uena idea leer todo el procedimiento primero para entenderlo& *n la ección 8 ;ay algunas notas relati'as a ese procedimiento& *rocedimiento de vaciado
@
*l talco se usa para e'itar el recalentamiento de la me(cla& o es necesario si se 'a a me(clar una cantidad pequeña& M*LC3A * 3A @*IA * .B3I=*@& Me(cle +ien la resina y el catali(ador1 aunque lentamente para impedir la ,ormación de +ur+u2as de aire& Añada el talco sólo al me(clar el catali(ador& 6se toda la resina de una sola 'e(1 pues al quedar me(clada se calentar y ,raguar& 6se solamente la cantidad e:acta de catali(ador& 3os 'aciados de resina no requieren tanto catali(ador como el tra+a2o normal de ,i+ra de 'idrio -Apro:imadamente la mitad/& i tiene dudas1 ;aga algunas prue+as& o tardan tanto& Aplique la resina en una acción de Dempu2eD& •
Coloque el molde so+re papeles de periódico so+re un +anco de tra+a2o&
•
Me(cle 700 gramos de resina con $ cent)metros c+icos de catali(ador& o use el talco toda')a&
•
.inte con esta resina todo el interior del molde e:terior& o pinte la parte superior de la isla central&
•
Coloque una capa de ,i+ra de 'idrio en todo el interior del molde y p)ntela tam+in& *'ite las +ur+u2as de aire o elimine las que ;ayan en la capa de ,i+ra&
•
Coloque la segunda capa de ,i+ra y p)ntela nue'amente&
•
Coloque las +o+inas en el molde& =enga cuidado con el espacio que cada una ocupar& us ca+les saldrn del molde en un solo lugar entre las +o+inas $ y 4&
•
Me(cle otros #00 gramos de resina con 7cc de catali(ador& Vac)e esta me(cla so+re las +o+inas& *'ite ;acer Dpo(osD dentro de ellas&
@ •
Me(cle otros "00 gramos de resina y 9cc de catali(ador y "00 gramos de talco& Vac)e esta me(cla en los espacios entre las +o+inas& 3a resina de+e llenar el molde ;asta que est a ni'el con la isla central&
•
acuda el molde 'igorosamente para eliminar las +ur+u2as de aire&
•
Me(cla otros 700 gramos de resina y $cc de catali(ador y #00 gramos de talco& Coloque el ltimo disco de ,i+ra so+re las +o+inas y p)ntela con resina&
•
Coloque el molde interior dentro del e:terior y coloque el perno de #7 mm a tra's del centro de am+os&
•
Acomode los ca+les en el espacio entre los moldes& 6na de las partes planas del molde interior de+e quedar en el sitio donde los ca+les salen del estator& 3a resina su+ir de ni'el& *s posi+le que des+orde el molde&
•
i es necesario1 'ac)e resina en el espacio entre los moldes ;asta que el ni'el su+a a ni'el del molde ,emenino& .uede necesitar otros #00 gramos de resina y #&5 cc de catali(ador& =ome nota de las cantidades de resina y catali(ador utili(ador por si se presenta una segunda oportunidad de ;acer otros 'aciados&
•
Coloque la plantilla para los pernos so+re el molde interno con un e:tremo so+re los ca+os de ca+le& Apriete el perno de #7 mm con una tuerca e inserte los pernos de 8 mm con tuercas por arri+a& 3os pernos de+en estar sumergidos en la resina por una longitud apro:imada de su mitad&
eis pasos del procedimiento de 'aciado *3*M*=B * VACIAB *3 *=A=B@
@
*ste proceso ;a concluido& *l 'aciado se calentar y ,raguar en algunas ;oras& .ara acelerar el proceso1 si lo cree necesario1 colóquelo en un sitio caliente& Cuando la resina ;aya endurecido saque el 'aciado del molde& =enga paciencia y no maltrate los moldes& aque la plantilla de los pernos& epare los dos moldes golpeando le'emente algunos pernos que insertar en el molde central&
@
C$!&"#%CCI$! D 'L #$"$# *l rotor de imanes tam+in es un 'aciado& Ms adelante descri+imos un procedimiento para armarlo& @ena las planc;as metlicas1 imanes1 alam+re de acero ino:ida+le1 etc& .lanc;as metlicas& Cada rotor se construye so+re una planc;a de acero de "mm& o use aluminio ni acero ino:ida+le para estos discos1 ya que de+en ser material magntico& *stos discos tienen agu2eros para montar el espaciador& *n nuestro caso son cuatro agu2eros1 cada uno de #0 mm en un c)rculo a #07 mm -B 4 pulgadas/ al centro de los agu2eros& i se usara un espaciador di,erente1 todos los moldes de+en casar con l&
*n el centro del disco ;ay un agu2ero de "5mm& e+en ;a+er cuatro agu2eros roscados para las +arras de #0 mm a 770mm del C.& *stas +arras se em+utirn a la resina para unir el 'aciado al disco& 3as planc;as de+en ser planas& i no es posi+le cortarlas sin do+lar las planc;as1 use una guillotina y corte un octgono con una longitud de ##"mm entre lados opuestos
@
3impie ;asta que +rille y quite la grasa que ;aya so+re la planc;a antes de colocarla en el molde para 'aciarle la resina& Imanes& *n cada rotor se colocan oc;o imanes& Cada imn tiene un polo positi'o -B norte/ y un polo negati'o -B sur/&
=enga cuidado al manipular los imanes& 3e pueden dañar discos de computador1 cintas musicales1 tar2etas de crdito y de ca2eros +ancarios automticos& Algunos son tan ,uertes que al atraerse golpean pudiendo que+rarse& .or ello no se de+en usar martillos para a2ustar un imn en su sitio& 3as caras de los imanes so+re los discos de+en alternar sus polos & .ara 'eri,icar esa colocación el manual que sigueDD repele anterior& B mrquelos a partir de un primer imn al cual;aga se leque puso ar+itrariamente y DDalen sus caras&
@
CB3BCACIJ * 3B IMA*& 3os dos rotores de+en atraerse mutuamente cuando los imanes ;an sido de+idamente alineados& *sto se 'eri,ica por los agu2eros del rotor& Gire uno de los rotores ;asta que la atracción ocurra&
A3AMF@* * AC*@B IIAF3* Cuando el rotor est girando1 los imanes tratarn de escapar de su sitio por causa de la ,uer(a centr),uga& i no ;a tallado la canal en su planc;a de acero1 la resina puede no resultar tan resistente para contener los imanes& *l re,uer(o consiste en un anillo de alam+re de acero ino:ida+le alrededor de los imanes& *l acero ino:ida+le es antimagntico y lo puede conseguir con cualquier pescador& 3a otra alternati'a es tallar una canal en el disco de un par de mil)metros y colocar los imanes dentro de ella& *sto nos garanti(a ,i2ación y precisión de colocación de los imanes y nos permite prescindir del anillo de alam+re&
@ Antes de usar la resina1 arme sus imanes so+re los discos y denle 'arias 'ueltas con el alam+re& VACIAB *3 @B=B@ Antes de comen(ar1 'eri,ique que todo est listo •
3os moldes estn listos y estn recu+iertos de una capa de silicona&
•
3os imanes y los discos estn limpios -o grasa/&
•
=iene #" tiras de ,i+ra para colocar entre los imanes& *l alam+re de acero ino:ida+le est en su sitio&
• •
3a plantilla de u+icación de los imanes est lista& 3as cantidades de resina que indicamos con su,icientes para dos rototes&
@ N Coloque los cuatro pernos en los cuatro agu2eros del molde e:terior& Coloque a;ora un disco de acero entre ellos& Coloque el molde in,erior so+re el disco 'eri,icando que el +isel le permitir e:traer este molde al ,inal& N Me(cle 700 gramos de resina con $ cc de catali(ador y pinte el disco de acero& Me(cle #00 gramos de talco al resto de la resina y 'ac)elo dentro del molde ;asta que quede a ni'el del disco de acero&& N Coloque la plantilla de los imanes en los pernos y coloque los imanes dentro de esa plantilla& Veri,ique por ltima 'e( su situación 1 1 1 & N @etire la plantilla para usarla en el otro rotor& @ecuerde el posicionamiento de los imanes en ese rotor1 que de+er ser 1 & 1 1 etc&1 de manera que am+os rotores al ser ,i2ados se atraigan mutuamente& i no es as)1 su alternador no ,uncionar& N
Coloque a;ora el espaciador y apritelo con tuercas&
N Me(cle 500 gramos de resina con
2elo reposar ;asta que ,ragOe& =enga paciencia al sacar el rotor de su molde& o dañe ni
uno ni otro& Golpee el molde1 no el rotor&
Cuatro etapas del procedimiento de 'aciado del rotor&
@
A#(AD$ D' LA %!IDAD. FA3AC*B *3 @B=B@& Cada rotor de+e estar +alanceado o el GI. 'i+rar al girar& =odo el con2unto de+e ser +alanceado al ,inal de+ido a que los rotores pueden no ;a+er quedado e:actamente centrados& .ara +alancear un rotor1 ,)2ele la plantilla del C. empleando cuatro pernos y proceda de la siguiente manera
i el rotor se mantiene a ni'el1 est +alanceado& i no1 añdale pequeños pasos de manera de lograrlo& *stos pueden ser pequeños tro(os de perno insertados en agu2eros en la resina Como otra opción1 puede sacar pequeños tro(os de resina de entre los imanes para ;acer esas reas ms li'ianas&& =B.* M6ICIB*@A&
@
*l tope se ,a+rica con un tro(o de tu+o de ;ierro cuadrado de 50:75:4 de $80mm de largo& Mrquele el centro e:acto de una de las caras y del mismo mada mrquele cuatro puntos para agu2eros de 8mm& iga las e:plicaciones que le dimos al ,a+ricar la plantilla del estator& .uede usar esa plantilla para marcar y per,orar los agu2eros& *l agu2ero central es de 75mm -B del dimetro del e2e/& =odos los agu2eros de+en ser muy precisos& uelde el e2e en el agu2ero de 75 mm del tope& *ste e2e de+e quedar a 90 grados del plano del tope& *l espaciador y la municionera -.re,erentemente de co2inetes cónicos/ se coloca en el e2e& o ol'ide engrasarla&
@
N Corte cuatro tro(os de +arra roscada de #0mm de 700mm de largo& *stos se usarn como pernos para ,i2ar los rotores al espaciador& 3as aspas de la tur+ina tam+in si ,i2arn a estos pernos& Coloque seis tuercas en cada perno&
•
N •
eslice los pernos a tra's de los agu2eros del espaciador desde su ,rente& Coloque el rotor en los e:tremos de los pernos&
@ N .onga una tuerca en el e:tremo de cada perno de modo que el e:tremo trasero del rotor se ,i2e a la pestaña del separador& 3a tuerca e:terior del perno de+e ser protegida con algn elemento antio:idante -.intura1 sellador/&
•
Coloque el tope en una prensa con el e2e ;acia arri+a& Coloque el espaciador so+re el e2e& o martille so+re el rotor& Asegure el espaciador al e2e con una tuerca y una cupilla& o apriete las tuercas en e:ceso& Coloque un guardapol'o so+re el e:tremo del espaciador&
•
Gire el rotor& us caras de+en estar a la misma altura1 ms o menos 5mm& i no es as) use pequeños espaciadores entre le espaciador y el disco para a2ustar esta altura&
•
Con un ni'el1 ni'ele el tope en la prensa&
•
=ome el estator y colóquele una tuerca de 8 mm en cada perno de soporte& 3le'e estas tuercas ;asta el ,inal&
•
Coloque el estator so+re el rotor trasero y ,i2e sus pernos de soporte en los agu2eros del tope& Coloque mPas tuercas a los e:tremos de los pernos
@ •
Fa2e el estator lentamente y mantngalo a ni'el& Bir un ruido cuando el imn ms alto toque el rotor&
•
*le'e el estator una distancia de # mm con las tuercas que colocó en los cuatro pernos&
•
Colóquele arandelas a los pernos de #0 mm que sostienen los rotores&
•
6se siempre el mismo nmero de tuercas y arandelas en cada perno& .uede que sean su,icientes seis tuercas y dos arandelas&
•
i el rotor ,rontal est a una distancia menor de # mm del estator1 añada arandelas para ale2arlo& i est muy distante1 retire arandelas& .ara determinar cuntas arandelas son precisas es necesario quitar arandelas ;asta que rotor toca el estator& *ntonces se añaden las arandelas para lograr la distancia deseada de #mm&
•
Cuando o+tenga esa distancia1 añada las tuercas que sean necesarias y apritelas
de+idamente& o e:ceda la presión& .A@=* *3*C=@ICA& 3a sección < e:plica cómo conectar el recti,icador al estator& @ecomendamos usar dos recti,icadores de una ,ase& *stos 'ienen en dos +loques de $0 : $0 mm&
@
3os terminales positi'os se conectan al terminal 3os positi'o de la +ater)a -Generalmente en ngulo recto respecto de los dems terminales/& terminales negati'os se conectan estn al trminal negati'o de la +ater)a& *l resto de los terminales son de AC para ser conectados al estator& .ro+a+lemente sólo ser necesario usar tres de esos terminales de acuerdo con la 'elocidad de giro que disponemos1 -Ver sección
@
os recti,icadores
C$!'+I,! ) *#%'BA Veri,ique que el GI. no tiene ,allas& *s me2or corregir cualquier error a;ora y no despus que lo ;ayamos montado en su torre& .rue+as mecnicas& Monte el tope 'erticalmente en una prensa& 3os rotores pueden girar li+remente& *l e2e est ;ori(ontal& 3os ca+les no se tocan creando cortocircuitos& enle un impulso a los rotores y escuc;e por ruidos& o de+iera ;a+er ninguno& e+iera rotar y detenerse gradualmente& i se detu'iera muy rpidamente podr)a de+erse a una ,alla elctrica o a que las municioneras ;an quedado e:cesi'amente apretadas& =ome el estator con am+as manos y empu2e un lado ;acia delante y el otro ;acia atrs mientras gira& o de+e tocar el rotor& i lo toca de+er desarmar la unidad y rearmarla para eliminar esta condición pro'eyendo ms espacio entre el estator y uno o am+os rotores& .onga uno de los pernos del rotor en la posición de las $ de la tarde del relo2& Cuelgue un pequeño o+2eto que pese apro:imadamente #00 gramos -6na o dos tuercas/ de ese perno& *l rotor de+e +a2ar& i no lo ;ace es posi+le que las municioneras estn o muy apretadas o e:cesi'amente engrasadas&
@
3os rotores ya ,ueron +alanceados en la sección "& 3as aspas de la tur+inas tam+in& Cuando se ;aya armado toda la unidad de+e ;acerse una 'eri,icación ,inal de +alanceo de acuerdo al siguiente procedimiento @epita el procedimiento de la pesa en todos los pernos de la unidad& 6se 'arios pesos +uscando el menor que impulsar el rotor& *ste peso de+e impulsar el rotor en todas las posiciones o no est +alanceada& Hi2e pequeñas pesas donde sea necesario para lograr el +alanceo per,ecto& .@6*FA *3*C=@ICA .rue+a de la cone:ión de las +o+inas& i para estas prue+as se pudiera disponer de un mult)metro estar)amos en una situación ideal& *s sin em+argo posi+le e,ectuar algunas prue+as +sicas con un +om+illo de linterna de $ 'oltios& •
Conecte los ca+les #F al 4A1 el 7F al 5A y el $F al "A -Cone:iones en serie de pares de +o+inas que estn en ,ase/&
•
Hi2e el mult)metro -i tiene uno/ a D#0VACD
•
Conctelo1 o en su de,ecto el +om+illo1 a los ca+les #A y 4F&
@
•
@ote el GI. lentamente a mano1 apro:imadamente a una 'uelta por segundo&
•
*l medidor de+e indicar cercado a dos 'oltios o el +om+illo de+e parpadear&
•
@epita esta prue+a con los pares de ca+les 7A y 5F y $A y "F& *n todos los casos el resultado de+e ser el mismo&
i no ;ay lectura1 o sta es muy +a2a 'eri,ique que la cone:ión de la serie es correcta -#F4A1 7F5A1 $F"A/& i la ,alla contina es posi+le que una +o+ina ;aya sido colocada al re's o in'ertida& *sto puede ser 'eri,icado as)
@
Conecte los terminales 4F7A y 5F$A como indica el diagrama 'eri,ique #A y "F& B *FI*@A ?AF*@ IB 6 MIIMB VB3=AK*& i ;u+iera 'olta2e o el +om+illo encendiera1 in'ierta las cone:iones -A por F/ y o+ser'e si el 'olta2e cae& Al locali(ar la +o+ina que ,alla ;aga ese cam+io y repita toda su prue+a ;asta a;ora& ?ay la posi+ilidad de que en esta prue+a se detecte un le'e 'olta2e& i es mayor a # 'oltio1 de de+er tener mayor cuidado al ,a+ricar un ,uturo estator colocando las +o+inas a distancia e:acta cada una de ellas en el mismo& .@6*FA * A3IA * C Al concluir las prue+as y resultar todas ellas satis,actorias1 conecte el recti,icador como se indica
@
Conecte los terminales #A1 7A y $A 2untos& Conecte los terminales 4F1 5F y "F a cualquiera de los terminales de los recti,icadores identi,icados con la letra DD& *sta es la con,iguración DestrellaD& Conecte un +om+illo y si es posi+le un mult)metro a los terminales de salida& Gire el rotor a mano a una re'olución por segundo& *l mult)metro de+e indicar ' 'oltios C -B $ 'oltios al +om+illo/& *l +om+illo no de+e parpadear& i ello ocurre1 e:iste una cone:ión errónea o un recti,icador dañado& @e'ise las cone:iones o prue+e con otro recti,icador& Btro mtodo de 'eri,icación es crear un cortocircuito conectando los cuatro ca+les del recti,icador& =rate de girar el GI.& e+e ser duro pero sua'e al girar& i tiem+la ;ay una ,alla& 6B * 6 @*3* .A@A CAMFIA@ * *=@*33A A *3=A&
@
i no es necesario e,ectuar cam+ios entre alta y +a2a 'elocidad el GI. ,uncionar1 aunque se inducirn pequeñas ine,iciencias& .ara resol'erlas ;ay dos opciones •
i sólo se esperan 'ientos sua'es +asta con emplear la cone:ión estrella antes descrita&
•
i se esperan corrientes de alta 'elocidad use alam+re #
@
CB*IJ *=@*33A!*3=A
@
*l ca+le a la +ater)a puede ser de tri,sico de AC ó C& i el recti,icador se monta en la torre de+er ser C1 que es la corriente que lle'ar a la +ater)a& .ero si el recti,icador est en la casa de+er ser AC& 3as di,erencias de e,iciencia de cada ca+le son menores& .ero a #7 'oltios el ca+le de+e ser grande an a solo #5 amperios& .ara distancias de 70 metros de+e usarse #0AEG& e lo contrario el ca+le se calentar disipando la energ)a& *G6@IA o ;ay peligro de descargas desde una +ater)a de #7V& .ero si el generador est desconectado de la +ater)a y girando rpidamente podemos estar ;a+lando de ;asta 50 'oltios1 que a #7 amperios son "00 'atios& *sto si proporciona un +uen golpe& o ;aga ,uncionar el generador a alta 'elocidad si no le tiene una +ater)a conectada& unca est dems colocar ,usi+les desde el generador ;asta la +ater)a& CA@GA * 3A FA=*@IA 3as +ater)as de cido y plomo de+en mantenerse cargadas& *n el caso de un sistema de 'iento ;a+r que esperar a que ste 'enga para cargar las +ater)as& =enga el cuidado de no descargar sus +ater)as totalmente& Cargar las +ater)as muy rpidamente tam+in las daña& *s pre,eri+le cargarlas lentamente por un periodo prolongado& Vigile el estado de carga de sus +ater)as& i su 'olta2e a mPas de ##&5 'oltios estn muy descargadas& .or el contrario1 si la carga supera #4 'oltios estn cargadas en
@ e:ceso& escrguelas& i no tiene un instrumento de medición de 'olta2e1 use las siguientes reglas •
3as luces opacas nos dicen que las +ater)as estn descargadas& 6se poca electricidad&
•
3as luces muy +rillantes indican que las +ater)as tienen e:ceso de carga& 6se muc;a electricidad&
•
.ara consumir +ater)as ;aga que sus 'ecinos les traigan sus +ater)as a cargar&
.ara o+'iar el pro+lema de e:ceso de carga en las +ater)as e:isten unos reguladores de 'olta2e como los de los 'e;)culos que se insertan en el circuito& .ara la o+tención de corriente AC de #70 'oltios en cantidades limitadas de las +ater)as ->ue sólo almacenan corriente C/1 es necesario o+tener un pequeño con'ertidor que se conecta directamente a ella& *stos con'ertidores se consiguen con salidas de 'olta2e de 'arios rangos& A seguidas descri+imos tres tamaños& @odelo Aontinuo
?ico
Aonector
D salidas Aosto 0pro'.
?A14!
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*!! atts ;ncendedor de carro
1
N4
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*
N,!
?A!!
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,!! atts
*
N1*!
3anchos
BIBLI$-#AIA =omado y traducido de /http01222.scoraig2ind.co.u34 de r& ?ug; .igott& -uide "o 5ind 'nergy6 /(anual de 'nerga 'ólica4 K&M& *C6*@B 3B.*L& 'nergy of *o2erful 5ind /6'nerga 'olica /& Antonio Colmenar1 Manuel Alonso Castro Gil& undamentos b7sicos de la electrónica de potencia1 al'ador egu) C;ilet& *nerg)a eólica prctica8 *aul -ipe8 "upac Canosa8 Conrado (oreno. step 1;hat you needK hat you need: ld scanner +ectifier diodes (I used , 14!!-) 1!!!uB Aapacity 5@-,! (#oltage regulator for #olts) ?>A pipe (for blades) ?lastic s$uare (for tail) 0luminum pieces (i used alumynum/ but you can use what you want
@ step 2ecycle old scanner "hose scanners should ha#e a mini fluorescent tube that can be still used in your pro&ects/ some electronic parts and the most important thing/ a good stepper motor. In my case i got a 4phase stepper motor :)
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4phase motor (back side) "igreno i
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step Building the rectifier circuit 7ince stepper motors generate alternate #oltage you need to rectify it. ;ach phase must be rectified with * diodes/ this is/ , diodes. "he output of the rectifiers will be stabilied with a 1!!!uB capacity and a # #oltage regulator (5@-,! in my case). 0ttach some connectors to allow charging different gadgets. I added a female <7 connector since my phone and mp use <7 to charge. &ote 1: this motor can generate easily more than >/ but i only need > by the way. &ote 2: there is an issue with the <7 female connector. Gou need to follow the <7 specifications in order to make it work. <7* charging needs two 1Qhm resistances on the data buses to work properly. Aheck comments on this instructable for more info: <7 charger &ote : I used this free software for circuit simulation: R
@
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step Building the rectifier circuit 7ince stepper motors generate alternate #oltage you need to rectify it. ;ach phase must be rectified with * diodes/ this is/ , diodes. "he output of the rectifiers will be stabilied with a 1!!!uB capacity and a # #oltage regulator (5@-,! in my case). 0ttach some connectors to allow charging different gadgets. I added a female <7 connector since my phone and mp use <7 to charge. &ote 1: this motor can generate easily more than >/ but i only need > by the way.
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gstep 4Build the blades I made the blades using the Ahispito instructable. Aheck it now=
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@
!E(E#AD,#E' E,-IC,' %rimera %arte/ Nr a segunda parte H tercera parte
-A(TEAMIE(T, DE- #,)-EMA Dolivia como país desde el punto de vista económico se encuentra en una posición muy ba1a, con respecto al desarrollo del continente en su totalidad. *l ser esta posición desfavorable, las consecuencias internas son grandes y variadas, e inciden directamente en la población y sus medios de subsistencia. Gno de estos medios es irreparablemente la energía el3ctricaS en Dolivia el tendido el3ctrico es reducido y no abastece la necesidad humana, por varias razones entre las cuales la más importante quizás sea la densidad del factor humano ;C,:7 hab.'Bm T<, la le1anía entre urbes y la mala distribución del mismo.
0U'TI1ICACI,( a tesina esta dirigida hacia la búsqueda de me1ores recursos alternativos y económicos que abastezcan las necesidades imperantes en el olvidado altiplano boliviano como ser la dotación de energía el3ctrica. a energía de tipo eólica ha dado muy buenos resultados en países desarrolladosS este no es el caso de Dolivia debido a que el aprovechamiento de ese recurso tan disponible e inagotable como es el viento no ha sido difundido de una manera significativaS pero, la construcción de un aeromotor casero es sencilla y barata con su consecuente aprovechamiento económico. !or lo tanto mediante este traba1o se busca el proponer una posibilidad de obtener electricidad casera, vale decir a mediana escala, para poblaciones rurales ale1adas del cableado el3ctrico e incluso para zonas urbanas que deseen un medio limpio y relativamente sencillo de abastecimiento.
2I,TE'I' FEs posible, aprovechar la energía eólica, en el altiplano, como un medio alternativo de abastecimiento interno de energía el3ctrica a mediana escala dentro las fronteras de la población rural.F
!E(E#A-IDADE' AE#,!E(E#AD,#E'3 E(E#!IA ACCE'I)-E
@ os aerogeneradores, tienen diversas aplicaciones específicas, ya sea el3ctricas o de bombeo de agua, mediante el aprovechamiento y transformación de energía eólica en energía mecánica. 0e entiende por energía eólica a los vientos que e#isten en el planeta producto de fenómenos que se estudiaran más adelante. Esta energía, es inagotable, no contaminaS y aunque la instalación de uno de estos aparatos es relativamente costosa y morosa, a la larga se sentirán los resultados positivos, especialmente en el campo económico. Gn punto que vale hacer notar, es la autonomía frente a la fuente más cercana accesible, que en este caso es la Empresa Qacional de Energía ;EQE<. Esta última no siempre se presenta en los pueblos ale1ados, por el costo que supone instalar una red hacia aquellos.
2I'T,#IA DE -,' AE#,!E(E#AD,#E'. Es importante destacar e interesante además, algunas fechas dentro de la tecnología eólica y de la utilización de aeromotores. En el s. + a.9. se encuentran los primeros aeromotores en *sia$ son máquinas de e1e vertical iguales a las denominadas panemonas de algunas islas griegas. ás o menos por la misma 3poca, en Egipto se utilizaban molinos de e1e vertical para moler grano y bombear agua, tambi3n en la zona de 0i1istán entre Nrán y *fganistán. 2odos estos molinos tenían el mismo principio$ transformar la energía eólica en energía para el bombeo de agua y la molturación del grano entre otras. En el siglo +NN d.9. se da srcen a los primeros modelos rústicos de los clásicos molinos holandeses que hoy en día son mecánicamente sofisticados. O los aeromotores para el bombeo de agua que progresa con la invención de las multipalas en &7A5 por los americanos. Mue en el año &75( cuando ord /elvin trató de asociar un generador el3ctrico a un aeromotor para la producción de energía el3ctrica. Jacia el año &?(5 la energía eólica obtiene cierto 3#ito, pues habían trescientos constructores de estos aparatos. El estudio en los campos de la aerodinámica permitió alcanzar enormes progresos en los aeromotores, esto hasta el año &?C&S desgraciadamente en ese año el precio del petróleo ba1ó, poniendo al Bilo>att FeólicoF a precios inaccesibles. 2odas las máquinas fueron desmontadas y vendidas al precio de chatarra. esde el año &?A- ocurre el proceso inverso, impulsando programas de estudio y realización de aerogeneradores. a demanda en países industrializados es mínima. !ero no obstante la demanda en países tercermundistas aumentó de nivel, esto por el obvio ba1o costo de producción e instalación de estos aparatos en comparación a las ganancias retribuidas.
@ En Dolivia, e#isten aeromotores de bombeo particulares, pero hasta ahora, no se hizo ninguna prospección, para la instalación de los aerogeneradores el3ctricos o estos traba1os nos son desconocidos.
DI'TI(TA' C-A'E' DE AE#,M,T,#. 0e definen en general, los aeromotores según la posición de su e1e de rotación, con relación a la dirección del viento. *sí se dividen en$ 4/ *eromotores de e1e horizontal. ) 9on el e1e paralelo a la dirección del viento. ) 9on el e1e perpendicular a la dirección del viento. 5/ *eromotores de e1e vertical. 6/ *eromotores que utilizan el desplazamiento de un móvil &< *eromotores de e1e horizontal. E1e paralelo a la dirección del viento. 0on las máquinas más difundidas, y con rendimiento superior a las demás. Nncluyen aquellas de &,(,- o : palas, además de las típicas multipalas para el bombeo de agua. ebemos distinguir aquellas de Fcara al vientoF y aquellas que tiene sus palas situadas de Fespalda al vientoF. os aerogeneradores, generalmente van provistos de rotores bipala o tripala ;cara al viento<, para potencias inferiores a & B" ;!U& B"<. K de espaldas al viento para potencias superiores a & B" ;!V& B"<. E1e horizontal perpendicular a la dirección del viento. os aerogeneradores más significativos de e1e perpendicular a la dirección del viento, son el de perfil oscilante y el sistema de captación con palas batientes. Estos sistemas se han estudiado ampliamente, tambi3n se construyeron prototiposS pero presentan más inconvenientes que venta1asS en especial necesitan sistemas de orientación igual a los de e1e horizontal paralelo al viento. a recuperación de energía es en generalmente complicada y no presenta un buen rendimiento. (< *eromotores de e1e vertical. 0on presumiblemente, las primeras máquinas que se utilizaron para la captación de energía eólica,ya que son más sencillas que las de e1e horizontalS no necesitan ningún sistema de orientación. o que constituye una venta1a constructiva. En funcionamiento las palas, los rodamientos y los e1es, no están sometidos a esfuerzos importantes por cambios de orientación. 0on de fácil construcción. El rendimiento es mediocre ;el rotor 0avonius un (56 del límite de Detz<. Qo se e#perimentó un gran desarrollo en estos aparatos. E#isten - grandes familias de aeromotores de e1e vertical.
@ a< *eromotores 0avonius. Esencialmente utilizan el arrastre diferencial creado por las palas que pueden ser de diversas formas. El par de arrastre es elevado, pero la velocidad má#ima es claramente inferior a la de los rotores de e1e horizontal. b< *eromotores arrieus.;patentes'&?-&< Emplea la de sustentación de las palas y estánlacaracterizados d3bil parpotencia. de arranque y velocidad rotación elevada que permite recuperación por de una gran !ara me1orar el par de arranque se pueden acoplar otro tipo de rotores haci3ndolo mi#to ;0avoniusHarrieus<. Este tipo de máquinas son susceptibles de competir con los aeromotores rápidos, bipalas y tripalas de e1e horizontalS son ob1eto de estudio y desarrollo.
#A$,( DE -A E-ECCI,( DEAE#,M,T,# DE E0E 2,#I$,(TA)IA-A. os aeromotores de e1e horizontal paralelo a la dirección del viento, son los más e#tendidos, por tener el me1or rendimiento en relación a la energía má#ima recuperable, conocida como límite de Detz. En esta tesina, nos limitaremos de este tipo de aeromotores para la generación de electricidad.
C,(1I!U#ACI,( DE U(A E'TACI,( E,-ICA. 9ualquier estación eólica destinada a la producción de energía el3ctrica tiene según el siguiente organigrama esta configuración$ Organigrama de una estación de suministro de energía por aerogenerador.
C,('TITUCI,( DE U( AE#,M,T,#. Gn aeromotor está constituido por las siguientes partes$ &. Gn aeromotor de dos palas ;o tres, no es nuestro caso<, provisto de un sistema de regulación, que confiera al rotor una velocidad de rotación estable a partir de cierta velocidad del viento, y un sistema de seguridad destinado a frenar la máquina en caso de tempestad, si el sistema de regulación es inoperante a altas velocidades. (. Gn generador el3ctrico que puede estar$ H directamente acoplado al aeromotor. En el caso más sencillo las palas van directamente montadas en el e1e del generador.
@ H acoplado a un multiplicador, colocado entre el aeromotor y el generador. 0e verá que la velocidad de rotación depende del diámetro del rotor y disminuye cuando el diámetro aumenta. Entonces para tener un buen rendimiento, es necesario aumentar las revoluciones del aeromotor antes de acoplarlo al generador. -. ecanismo de giro, que permita a la máquina estar siempre orientada en la dirección del viento, cualquiera que sea esta. a energía producida en la parte móvil, se transmite por medio de un dispositivo colector asociado al mecanismo de rotación. :. 9árter o armazón, que envuelva y prote1a a todas las piezas del con1unto del los factores climáticos. 4. Gna cola, en el caso de que la máquina funcione de cara al viento, para obtener una orientación según los movimientos de la masa de aire. En la siguiente figura se representa al aerogenerador de cara al viento con las partes descritas$ *erogenerador con aeromotor Fcara al vientoF
T,##E DE ',,#TE DEAE#,!E(E#AD,#. Es importante su construcción por varias razones, la cual es mecánicamente sencilla. &. 0u altura. El aerogenerador debe estar situado por encima de las perturbaciones causadas por el terreno. a instalación de la torre en el altiplano boliviano no será necesariamente muy alta, debido a la peculiaridad de la configuración geográfica en esta zona. (. 0u frecuencia. 9ualquier máquina giratoria es siempre asiento de vibracionesS es por tanto, esencial que la frecuencia propia de la torre sea muy diferente a la frecuencia de las vibraciones ;fundamentales y armónicas<,engendradas por el aerogenerador. -. antenimiento. El acceso a la torre debe ser fácil para su buen mantenimiento. En nuestro caso la torre abatible es la que me1ores bondades presenta. :. =obustez. a torre deberá resistir las sobrecargas producidas, como ser$ esfuerzos ocasionados por funcionamiento anormal, ráfagas de viento, y turbulencias. 4. Morma. !referiblemente no angular, para evitar esfuerzos innecesarios en la misma torre me1orando así el flu1o de corrientes de aire.
DI','ITIV, A#A EA-MACE(AMIE(T, DE -A E(E#!IA #,DUCIDA. a estación eólica deberá disponer de un medio para el almacenamiento de la energía producida,esto con el fin de abastecimiento en períodos de calma atmosf3rica. En general el medio más accesible para este propósito son los acumuladores de plomo.
@ +ale hacer notar que una parte importante de la inversión esta dirigida a este campo. *pro#imadamente de un (56 a 456 del total del costo.
1UE(TE E(E#!ETICA DE A,7, 0egún la capacidad del aerogenerador, su utilización y los regímenes de viento, puede ser necesario el uso de fuentes de apoyo. &. !ara garantizar el funcionamiento continuo de la instalación en caso de fallo en el aerogenerador. (. !ara disminuir el uso de almacenadores. * este ob1etivo, se perfilan dos grandes representantes$ &. otores de e#plosión ;combustión interna<, a diesel o gasolina u otro derivado del petróleo. (. Datería de acumuladores cargada por c3lulas fotovoltaicas.
DI','ITIV, A#A VI!I-A# EE'TAD, DE -A' )ATE#IA' DE ACUMU-AD,#E' * pesar de ser los acumuladores de plomo el medio más barato y fácil de instalar, necesitan una vigilancia muy severa. os acumuladores de plomo, son e#tremadamente sensibles a regímenes de descarga y sobrecarga prolongados. !or lo tanto es indispensable instalar un sistema manual o automático de vigilancia. Este dispositivo deberá asegurar prioritariamente$ &. El corte de la corriente de carga de la batería cuando está completamente cargada. (. a conmutación del circuito de utilización hacia la fuente de apoyo, si e#iste, cuando la batería est3 descargada. -. a protección de los distintos elementos de la instalación mediante fusibles. :. os medios para medir el buen funcionamiento de la estación ;valor de la corriente de carga, de la tensión dada por aerogenerador, etc.<.
METE,#,-,!IA E- VIE(T,. a finalidad de este subtítulo es tratar de manera superficial, aquel fenómeno tan perceptible pero que pasa tan desapercibido ante nosotros, el viento. 0e abordará solamente algunas características del viento que serán útiles para la construcción de los aeromotoresS además se hará una referencia a las características del viento altiplánico y se tomará como
@ e1emplo las cercanías de la ciudad de Oruro, por tener este lugar características seme1antes a la región en su totalidad.
,#I!E( DE- VIE(T, a atmósfera constituida esencialmente por o#ígeno, nitrógeno y vapor de agua, se caracteriza por su presión, que varía con la altura. a radiación solar se absorbe de manera muy distinta en los polos que en el ecuador, a causa de la redondez de la tierra. Es pues la energía absorbida en el ecuador mucho mayor a la de la absorbida en los polos. Estas variaciones de temperatura, provocan cambios en la densidad de las masas de aire, por lo que se desplazan en diferentes latitudes. Estas traslaciones se realizan desde las zonas en que la densidad del aire ;presión atmosf3rica< es alta en dirección a las de ba1a presión atmosf3rica. 0e establece así, cierto equilibrio por transferencia de energía hacia las zonas de temperaturas e#tremas, que sin esto serían inhabitables. E#isten otros desplazamientos que se e1ercen perpendicularmente a la dirección del movimiento de las masas de aire, hacia la derecha en el hemisferio norte, y hacia la izquierda en el hemisferio sur. 0in embargo, estas direcciones, están frecuentemente perturbadas por$ ) las tormentas que desvían la dirección dominante, como se hace patente en registros. ) los obstáculos naturales,bosques, cañadas, depresiones, etc.. Estos obstáculos modifican la circulación de las masas de aire en dirección y velocidad. ) las depresiones ciclónicas que pueden desplazarse en cualquier dirección, pero de hecho, tienen ciertas direcciones establecidas, superponi3ndose,al sistema general de presión atmosf3rica. El viento se caracteriza entonces, por dos grandes variables respecto al tiempo$ la velocidad y la dirección. a velocidad incide más directamente que la dirección en el rendimiento de la estación.
VE-,CIDAD DE- VIE(T,8 VA#IACI,(E' DE -A VE-,CIDAD DE- VIE(T, E( E- TIEM, Menómenos instantáneos$ =áfagas 0on difíciles de caracterizarS para tener una idea apro#imada de estas variaciones, se necesitan registros meteorológicos de vientos periódicos, de por lo menos (5 años hacia atrás. Qo obstante, nosotros registro de;0ervicio estos fenómenos de hace &5 años,estos datos fueroncontamos recogidoscon porun0EQ*JN Qacionalinstantáneos de eteorología< con subH base en +into ;Oruro<. Estos datos se encuentran en el *ne#o C.(.
@ !or lo tanto, cuando se quiere utilizar la energía eólica, es importante tener en cuenta las ráfagas. *sí, las variaciones bruscas de la velocidad del viento srcinan variaciones muy considerables de la energía aplicada al aeromotor. Gn viento presentado en ráfagas, impondrá condiciones que se deberán tener en cuenta durante la utilización del aeromotor y en el cálculo de su soporteS casi todos los sistemas de regulación tienen generalmente una inercia muy superior a la duración de una ráfaga. En el lugar de emplazamiento se presentaron ráfagas de hasta (( m's. +er *ne#o C.(. Menómenos diarios. 0e deben a los fenómenos t3rmicos producidos por la radiación solar. as variaciones de temperatura con la altitud crean corrientes ascendentes. a velocidad media del viento es más d3bil por la noche, con pocas variaciones. *umenta a partir de la salida del sol y alcanza su má#imo entre las &( pm. y las &C pm. horas de 2.G. En las afueras de la ciudad se puede hacer tangible esta afirmación, pues a partir de las &($55 la velocidad del viento aumenta de manera considerable hasta más o menos con variaciones leves hasta las (-$55 horas estos datos se encuentran en el ane#o C.(. FEl +iento MoehnF. 0i el viento recorre un sector montañoso se ve obligado a elevarse, lo que comporta la condensación y la lluvia. El calor perdido por el vapor de agua pasa al aire. En la otra vertiente de la montaña será seco y cálido. Este caso es particularmente aplicable a la planicie precedida por los *ndes de la región altiplánica de Oruro. El viento FMoehnF. Menómenos estacionales. Menómenos mensuales. as variaciones mensuales dependen esencialmente del lugar geográfico y solo las estadísticas meteorológicas pueden predecir estas variaciones. 0egún el 0EQ*JN, y como se ve en el *ne#o C.(.. os meses más ventosos generalmente, son$ septiembre, octubre, noviembre, diciembre y eneroS con velocidades de C a 7 m's. estos son promedios mensuales, por lo que las velocidades representadas tiene notable diferencia con las velocidades reales diarias. Menómenos anuales. as variaciones anuales son periódicas con buena precisión en los datos, de modo que de un año a otro, es posible hacer una buena evaluación de la energía eólica recuperable en un lugar determinado. as masas de aire que se mueven en Oruro tienden a disminuir de velocidad con el transcurso de los años. 2omaremos como e1emplo el registro de Qoviembre de &??5 la velocidad registrada fue de C.7( m's y de Qoviembre de &??4 que fue de C.4& m's. +ariaciones de velocidad del viento con la altitud. ependen esencialmente del relieve del terreno por el cual se mueven las masas de aire. Estas variaciones se pueden representar por la ley$
@ donde +& y +( representan las velocidades horizontales del viento a las alturas h& ;altura de la torre< y h( ;altura del radio de las palas del aeromotor<. El e#ponente ©caracteriza al terreno. En la siguiente tabla se encuentran los valores de ©para diferentes tipos de terreno agrupados en cuatro familias. =emplazando$ h& % &( m. h( % (,4 m. ©& % 5,57 ;mínima< ©( % 5,&( ;má#ima< =esultado$ +('+& % &,&- ;mínima< +('+& % &,(& ;má#ima< aturalea del terreno
Irregularidades del suelo/ h! en milSmetros.
;'ponente ©
1. 5lano: altiplano *. ?oco accidentado: pastos/ culti#os . 0ccidentado: bos$ues 4. @uy accidentado: ciudad
! a *! *! a *!! 1!!! a 1!! 1!!! a 4!!!
!/!, a !/1* !/1 a !/1 !/*! a !/* !/* a !/4!
9on ©% 5,5?C lg h5 W 5,5&C;lg h5
VA#IACI,(E' DE ,#IE(TACI,( DEVIE(T, E( E- TIEM,. +ariaciones instantáneas de dirección$ turbulencias.
@ 0on características propias de lugares con terreno accidentado que perturban las masas de aire. Estas variaciones instantáneas imponen esfuerzos muy severos a todos los aeromotores de e1e horizontal. Este como se ha visto anteriormente no es nuestro caso, aunque e#isten ciclones y anticiclones, que son dignos de tomar en cuenta al momento de probar el aeromotor. os ciclones se producen cuando e#iste una corriente tropical al este de una corriente polar, por efecto de la rotación de la tierra, tenderán a separarse quedando entre ellas una zona de vació que derivará un sistema de ba1as presiones, si al lascentro corrientes son muy potentes se forma un ciclón, deen forma que el aire caliente se diri1a en sentido contrario a las manecillas del relo1. El anticiclón procede de una corriente tropical al oeste de una polar en el que las presiones disminuyen del centro para afuera y las corrientes que salen lo hacen en sentido igual al de las manecillas del relo1. +ariaciones estacionales. * cada estación le corresponde una dirección general del viento. 0iendo esta muy particular al lugar en que se estudie tomando en cuenta la latitud y longitud en que se encuentre. En la alcarria, se presentan las siguientes características estacionales$ ) +erano$ os vientos tienen una dirección predominante de EsteS QoresteS Qorte. ) Otoño$ os vientos tienen una dirección predominante de EsteS Qorte. ) Nnvierno$ os viento tienen una dirección predominante de QorteS Qoroeste. X !rimavera$ os vientos tiene una dirección predominante de Qorte. os datos se detallan en el *ne#o C.(.
IM,#TA(CIA DE E'T,' 1E(,ME(,' A#A -A I('TA-ACI,( E,-ICA. El buen funcionamiento de la máquina requiere de un estudio profundo del lugar en función de los fenómenos antes e#plicados. En el caso de utilización de aeromotores de pequeña y mediana potencia, la instalación esta adherida a los elementos desfavorables siendo estos en la mayoría de los casos insuperables. *hí es donde el altiplano encuentra su funcionalidad dentro el proyecto, por sus características favorables.
MEDICI,( DE -A' VE-,CIDADE' DE- VIE(T,
@ *ntes de comenzar la e#plotación de una estación de energía eólica, en un lugar dado, es necesario disponer de un mínimo de datos sobre las características del viento en dicho lugar. Este estudio debe ser llevado con datos anteriores a tres años en un determinado lugar.
-U!A#E' DE EM-A$AMIE(T, DE -,' AE#,M,T,#E'
!ara todo tipo de aeromotor la elección del emplazamiento es un elemento determinante, los parámetros varían según la potencia del aeromotor. &. !ara las grandes máquinas ;!V&55 B"<, el número de emplazamientos es casi limitado, puesto que el criterio esencial de elección es$ el coste de la unidad de energía Bilo>att hora ;B".h< producida debe ser competitiva con otras fuentes de energía. Es por lo tanto necesaria una gran cantidad de energía potencial y tambi3n un previo estudio profundo del viento en diferentes partes del lugar de emplazamiento. (. !ara pequeñas potencia ;!U&5 B"
DETE#MI(ACI,( DEEM-A$AMIE(T, !otencial eólico a evaluación de la energía recuperable en un lugar debe conocerse o estimarse antes de cualquier otro traba1o. El usuario debe estar seguro de si el viento puede abastecer sus necesidades energ3ticas, y que la inversión no será desproporcionada al rendimiento del aeromotor. Es necesario un pequeño estudio económico cuando en el posible emplazamiento se dispone de otra fuente de energíaS como una línea de distribución, etc. *unque este sería un estudio con una aplicabilidad de grandes envergaduras. Entendiendo que este traba1o tiene como finalidad presentar una alternativa razonable de tipo energ3tica a la zonas rurales, y sabiendo que la e#tensión altiplánica es enorme entre puntos poblados. 0ería poco razonable dar datos irreales sobre los costes de instalación de un tendido el3ctrico desde las urbes a los ya mencionados poblados. El aerogenerador proyectado es de tipo general es decir este puede ser instalado en cualquier punto favorable, entre las cordillera real y occidental. os siguientes gráficos muestran las prestaciones del potencial eólico en un lugar no designado. as abscisas pueden graduarse en 6.
@ as ordenadas pueden graduarse en B>'m T. 9urvas de duración de velocidades. 9onsideraciones sobre el lugar de instalación cuando no se dispone de estadísticas apropiadas. edios para medir la velocidades del viento$ e#isten algunos aparatos para esta medición, pero el más utilizado es el anemómetro de cazoletas cuya rotación es más rápida cuanto mayor sea la velocidad del viento, hallándose en un registrador el3ctrico que genera datos lineales ;eoleograma<. as lecturas de velocidad deberán hacerse a una hora fi1a ;se harán todas las medidas a una misma hora y lugar<. Obstáculos de los alrededores. !erturbaciones del viento con el terreno. ;9ada vector representa la dirección y el valor de la velocidad a la altura considerada<. NHHH9olinas de pendientes suaves y cima redondeada$ lugar muy favorable, el incremento de velocidad puede llegar a un (56. NNHH9olinas de pendientes fuertes y cima acantilada$ lugar provocante de la destrucción del aeromotor en un tiempo breve. NNNH!eñón, árbol, edificio, casa, etc. !roducen mucha turbulencia. En el suelo las perturbaciones aumentan con el viento. 9uando se conozca la viabilidad de la energía eólica, será necesaria una selección del emplazamiento en función de las distancias a los posible obstáculos y sobre todo en dirección de los vientos predominantes. 0iempre que sea posible, se emplazará el aeromotor en lugares no perturbados por los vientos dominantes y en caso contrario a una distancia que depende de la forma del obstáculo y su tamaño. 2orre ;cuadrada o cilíndrica< $&5 veces el diámetro. uro $&5 veces la altura. *rboles $C veces la altura. 0eromotor cercano :
6 #eces el diMmetro.(min) 1* #eces el diMmetro(mM'imo)
En el caso particular del relieve se debe hacer el emplazamiento en lugares poco accidentados. El ob1etivo de este estudio es evitar las tensiones variables con el tiempo en velocidad que son dañinas para la máquina a corto o mediano plazo. ada la geografía plana del altiplano boliviano y siendo los vientos predominantes constantes, se podría afirmar que este lugar es muy apto para la recuperación eólica en cualquier punto de su e#tensiónS esto desde el punto de vista teórico.
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DETE#MI(ACI,( E( #E-ACI,( A E-EME(T,' 1AV,#A)-E' &. a mínima vegetación posible. (. 9olinas de poca pendiente ;ver figura<, o estrechamientos de valles. -. Qaturaleza del terreno para los cimientos de la torre. 0ería perfecto si el terreno fuera rocoso. 0e estudiará en particular la torre abatible. :. edios de acceso fáciles para el mantenimiento y construcción. 4. !ro#imidad del usuario o del almacenamientoS cuanto más cortas sean las transmisiones el3ctricas, menos perdidas habrá, por e1emplo la caída de la tensión XG se puede determinar por$ ongitud del cable entre el aerogenerador y el consumo en metros. s 0ección del cable en m T. f =esistividad del material utilizado. 9obre$ &,7Y 9obre$ &,7)&5H7" m. *luminio$ (,A)&5H7" m. N Nntensidad nominal en amperios. n Qúmero de conductores según sea monofásico o trifásico.
T,##E DE ',,#TE 0e determina la altura que muchas veces es el único parámetro que se puede variar en los aeromotores pequeños ya que los demás parámetros precedentes son muy poco variables. a altura dependerá de los obstáculos circundantes. 0egún la ley de variación del viento en función de la altura y de los criterios de turbulenciaS la altura se determina por el siguiente criterio$ En los lugares favorables el soporte tendrá una altura mínima de C metros. ás fácil y económico es disponer de una torre abatible. os lugares que pueden proporcionar el má#imo de energía anual sin crear problemas mecánicos son aquellos en los cuales los vientos son regulares con una velocidad media de C a 7 m's.
M,T,# E,-IC, E- AE#,M,T,#3 E'TUDI, TE,#IC,
@
E(E#!IA 'UMI(I'T#ADA ,# EVIE(T, a energía que el viento proporciona es una forma de energía cin3tica, en función de la masa y de la velocidad de un determinado volumen de aire. 0i se considera que la masa por unidad de volumen o densidad del aire es constante se puede afirmar que la energía proporcionada por el viento está en función de su velocidad. a energía cin3tica de una masa de aire en movimiento es igual a$ m$ asa de volumen de aire dado ;Bg< +$ +elocidad instantánea del viento ;m's< Ec$ Energía cin3tica ;Zoule< =emplazando$ m % &,(4 Bg'm [ + % A m's =esultado$ Ec % -5,A( 1oule 0upongamos$ un artefacto para recuperar esta energía que tenga una superficie de captación 0. *sumiendo la hipótesis de que la velocidad del viento es constante en cualquier punto de la superficie 0, el volumen de aire que atraviesa la superficie 0 en & segundo es igual a +0. a energía teóricamente recuperable en un segundo ;potencia< será pues igual a$ m$ asa de volumen de aire que pasa 0 en & segundo mo$ asa por unidad de volumen ;densidad del aire< ;&,(4 Bg'm-< +0$ +olumen de aire que atraviesa la superficie 0 ;m T< !or unidad de tiempo ;s<. ;m-'s< !$ !otencia obtenible ;"att< !or tanto, la potencia disponible a partir de una superficie 0 es$ mo$ asa por unidad de volumen ;densidad del aire< ;&,(4 Bg'm-< 0$ 0uperficie de contacto ;m T< +$ +elocidad del viento ;m's< !$ !otencia obtenible ;"att< =emplazando$ 0 % 4 m. + % A m's =esultado$ ! % &5A&,7A >atts
@ esgraciadamente, no se puede captar toda esta energía Sya que la velocidad del viento, una vez atravesada la superficie de captación, no es nunca nula y el teorema de Detz demuestra que la má#ima energía recuperable ;teóricamente<, es igual a &C'(A ;\C5 6< de la energía total. 2omando como densidad del aire ;mo< un valor medio de &,(4 Bg'm [, la potencia má#ima teóricamente recuperable por un aeromotor de superficie 0 es igual a$ 0$ 0uperficie de contacto ;m T< +$ +elocidad del viento ;m's< !$ !otencia obtenible ;"att< =emplazando$ 0%4m + % A m's =esultado$ ! % C-:,4C >atts En el caso de un rotor, la superficie 0 es la barrida por las palas. 0i el diámetro de las palas es , el límite de Detz es$ +$ +elocidad del viento ;m's< $ iámetro de las aspas del aeromotor ;m< =emplazando$ % 4 m. + % A m's =esultado$ ! % (:7C,AA >atts uego la potencia suministrada por un aeromotor es proporcional$ H al cuadrado del diámetro o radio del roto H al cubo de la velocidad del viento a energía proporcionada por un aeromotor adquiere la forma de energía mecánica se puede utilizar directamente ;bombeo< o transformar según la necesidades y posibilidades ;electricidad, calor, etc.<. *demás el límite de los diferentes aeromotores está limitado por todos los rendimientos propios de las diferentes transformaciones$ El rotor$ 5,(5 U n V 5,74 El multiplicador'reductor$ 5,A U n U 5,?7 El generador el3ctrico$ 5,75 U n U5,?7 El transformador$ 5,74 U n U 5,?7 El rectificador$ 5,? U n U 5,?7
@ as baterías$ 5,A U n U 5,7 as p3rdidas en las líneas de conducción$ 5,?U n U 5,?? n % r3gimen nominal !or otro lado, el rendimiento de cada elemento depende del r3gimen de funcionamiento de la máquina,o sea, de la velocidad de rotación del rotor. Ello implica que, fuera del r3gimen nominal, aún disminuye más el rendimiento global del sistema. ímite de Detz para diferentes diámetros del rotor. !ara los aerogeneradores clásicos, actualmente comercializados, el rendimiento varía entre el -56 y el 456 del límite de Detz. Jay que destacar que, entre los aerogeneradores de potencia superior o igual a &55 B", citados al principio de 3sta tesina, los rendimientos eran en general, más elevados, ya que cada etapa transformadora se había proyectado cuidadosamente. !or e1emplo, la máquina número 5 de la Q*0* ;E=*< tiene un rendimiento del 7(6 del límite de Detz, lo cual es, sin duda, muy elevado. Nr a segunda parte H tercera parte 9 0i utilizaste el contenido de esta página no olvides citar la fuente :1isicanet: Generadores eólicos de eje vertical
0e han realizado numerosos prototipos y e#periencias con diferentes eólicas de e1e vertical, pero por razones t3cnicas y económicas su implantación en la práctica es muy limitada, por lo que la mayoría de generadores eólicos son de e1e horizontal. El rotor de las eólicas de e1e vertical básicamente suele ser de los siguientes tipos$ •
=otor de arrastre diferencial, sin o con pantalla ;0avonius<.
•
=otor de variación cíclica de incidencia ;arrieus<.
Eólica de rotor de arrastre di+erencial3 rotor 'a;onius
Este rotor se basa en la diferente fuerza aerodinámica que e1erce un flu1o de aire sobre ob1etos de distinta forma. 0i se concibe un rotor formado por un con1unto de álabes en forma de cazoletas semiesf3ricas o semicilíndricas colocadas en la forma que se indica en la siguiente figura, la acción del viento srcina fuerzas distintas en las partes cóncava y conve#a de estas cazoletas, lo que da lugar a un par que provoca el giro del rotor. ebido a que la fuerza que srcina el par es la diferencia entre los álabes o paletas del rotor, este tipo de máquina recibe el nombre de arrastre diferencial.
@
*cción del viento sobre un rotor de arrastre diferencial !ara eliminar el efecto nocivo de la fuerza M]que actúa sobre el álabe o cazoleta inferior ;que se mueve en sentido opuesto a la velocidad del viento<, se puede incorporar al rotor una pantalla orientable por medio de un timónHveleta, 1unto con un sistema de deflectores adecuado que facilite la canalización del flu1o de aire sobre las palas activas, según se muestra en la siguiente figura. a me1ora que e#perimenta el equipo cuando se apantalla el rotor es importante.
=otor de arrastre diferencial provisto con una pantalla giratoria que impide la acción del viento sobre los álabes situados en la parte inferior de la figura
Eólica de rotor de ;ariación c
@ El rotor está formado por un con1unto de álabes, unidos entre si, que pueden girar alrededor de un e1e vertical y cuya sección recta tiene forma de un perfil aerodinámico. +er siguiente figura.
*erogeneradores de e1e vertical as palas o álabes están arqueadas con una forma parecida a la que forma una cuerda que gira alrededor de un e1e. os álabes son biconve#os y la superficie descripta por los mismos puede tener diversas formas$ esf3rica, parabólica, cilindrica, etc. El giro del rotor está provocado por la cción aerodinámica del viento sobre los álabes, que srcina fuerzas aeródinamicas que dan lugar al par de rotación. El par de arranque de un rotor arrieus es muy pequeño, y en la práctica requiere un arranque au#iliar. En algunos prototipos se combina un rotor 0avonius para facilitar el arranque del primero. a principal venta1a que representa el rotor 0avonius frente al arrieus es la sencillez de su construcción y me1ores valores para el par de arranque a ba1as velocidades. !uede decirse que el rotor 0avonius sólo es útil para pequeñas potencias y aplicaciones muy limitadas como el bombeo de agua de pozos.
@ Com%aración entre generadores de eje &ori=ontal y de eje ;ertical
as principales venta1as de las eólicas de e1e horizontal frente a las de e1e vertical son$ •
os de e1e horizontal tienen un coeficiente de potencia ;9p< mayor.
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as eólicas rápidas de e1e horizontal presentan una velocidad de giro mayor que las ed e1e vertical, por lo que son más adecuadas para el accionamiento de generadores el3ctricos que giran a &555 o &455 rpm.
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a eólicas de e1e horizontal permiten barrer mayores superficies que las de e1e vertical, por lo que alcanzan potencias mucho mayores.
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as de e1e horizontal qprovechan el efecto beneficioso del aumento de la velocidd el viento con la altura respecto del suelo. a configuración de las de e1e vertical i
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EZE!O E =O2O= 0*+OQNG0 9OQ LEQE=*O= NQ9O=!O=*O cocodrolo el Lue Aic 11 "008 M#K pm
os rotores savonius segCn tengo entendido giran a menos velocidad que los de palas pero en relaci=n superficieHtama)o tienen m>s fuer9a. *provechando esa fuer9a que la velocidad lineal del rotor es mayor a medida que nos alejamos del eje y que la longitud de la circunferencia tambiBn es considerable podemos a)adir m>s grupos de iman bobinapara aprovechar el tama)o y la fuer9a total del rotor. s mando esta imagen para que ve>is un ejemplo lo mismo que los bloques iman bobina est>n en el dibujo abajo se podr@an poner arriba o los
@ dos a la ve9. !odo segCn la fuer9a del viento y el tama)o del Savonius.
cocodrolo
;antidad de env@os# ? 5echa de inscripci=n# 0"H1"H"008
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coneccion de bobinas
@ 0#isos por Gahoo= •
gencia de Iudan)as
7er#icio de @udanas/ seriedad/ puntualidad/ disposiciJn y ser#icio. mudanase'pressmty.com
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IntroducciJn. ?ara los no iniciados es con#eniente e'plicar en un principio $ue es un aerogenerador. 7abido es $ue desde muy antiguo el hombre ha apro#echado la energSa del #iento/ 2energSa eJlica2 $ue estM ahora muy de moda. ;sta energSa se ha apro#echado para muy di#ersas aplicaciones: para molinos de cereales/ mo#er barcos/ sacar agua de poos/ a#entar el grano y mMs modernamente para la producciJn de energSa elLctrica. ;sta Tltima aplicaciJn es particularmente Ttil pues la generaciJn de electricidad se hace a #eces muy necesaria en lugares donde no llega la electricidad distribuida por las compaKSas elLctricas. 0demMs es interesante poseer electricidad sin
@ tener $ue pagar facturas a nadie por ello/ al menos mientras el uso del aire sea gratis $ue no sabemos hasta cuando lo serM/ o $ue haya $ue pedir permiso para usarlo como es el uso del espacio radioelLctrico o de las aguas publicas. 0 lo largo de esta pMgina trato de e'plicar el proceso de construcciJn de un aerogenerador de tipo artesanal $ue/ aun$ue no es de un gran rendimiento/ sir#e para cargar una baterSa la cual da alumbrado a una pe$ueKa instalaciJn rural. Ca sido una e'periencia enri$uecedora e'perimentar con las energSas reno#ables ademMs de los buenos ratos $ue he pasado construyendo este e&emplar $ue se puede obser#ar en las fotos. ;n su construcciJn he empleado materiales $ue generalmente se desechan y $ue se pueden reutiliar para algunas cosas: algunos imanes de forma toroidal de alta#oces #ie&os de mediano tamaKo/ la hor$uilla delantera de una bicicleta de montaKa/ chapas magnLticas de transformadores de alta tensiJn desguaados y una torre de tipo celosSa de una lSnea de media tensiJn de unos , m de alto. 0demMs he tenido $ue ad$uirir otros materiales nue#os $ue se irMn comentando en las distintas fases del proyecto.
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Bundamentos. 7in aspirar a $ue esto se con#ierta en un tratado sobre energSa eJlica creo con#eniente e'poner unos mSnimos fundamentos sobre esta interesante forma de producir electricidad. ;n general las ma$uinas eJlicas se di#iden en dos tipos: las de rotor #ertical ( rotor 7a#onius/ rotor 8arrieu'/ ciclogiro) y las de rotor horiontal las cuales presentan las siguientes #enta&as sobre las primeras: a) @ayor rendimiento. b) @ayor #elocidad de giro. c) @enos superficie de la pala a igualdad de Mrea barrida d) 7e pueden instalar a mayor altura donde es mas ele#ada la #elocidad del #iento ;n la siguiente fotografSa se puede obser#ar una mM$uina eJlica de e&e horiontal del tipo U7a#oniusV $ue como se puede comprobar estM construida artesanalmente con bidones metMlicos cortados a la mitad longitudinalmente.
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@ con un #iento de 1! msg (6 Qmh)/ pasarMn por Ll ,/4, Qg de aire por segundo $ue son los $ue le obligan a girar. 7i el rotor fuese de 4 m de diMmetro la cantidad de aire serSa de mMs de *,.!!! Qg (W*, "oneladas= WImagSnate con un #iento mas fuerte=). >istos estos e&emplos deducimos $ue es sorprendente la cantidad de energSa $ue se puede obtener del #iento. ;l modelo elegido para su construcciJn ha sido el de e&e horiontal con tres palas. ?ara este tipo de mM$uinas la potencia nominal teJrica en >atios #iene dada por la fJrmula:
? F !/*! dX* #X 8onde: ? F potencia en 8 F diMmetro del rotor en m > F #elocidad del #iento en msg ;n la siguiente tabla se pueden obser#ar diferentes #alores de potencia suministrada a distintas #elocidades para tres #alores supuestos de los diMmetros:
@
8e los #alores #istos en la tabla se puede #er $ue aerogeneradores con un diMmetro de solo 1/4! metros sometidos a #ientos de unos ! Qmh pueden ofrecer en su e&e potencias de mas de 1.!!! o sea 1 Qilo#atio. ;sto puede parecer en principio algo e'agerado pero es cierto. 7e estMn montando bastantes aerogeneradores por parte de las elLctricas/ de 4 m de diMmetro con una potencia de 1/ @ega#atios (1.!!.!!!) e incluso mayores. ;l numero de re#oluciones mM'imo del rotor se calcula mediante la siguiente e'presiJn/ si se sobrepasara esta cifra puede ser peligroso para el sistema:
Y +.?.@. mM'. F *!!!diMmetro (m) •
;'isten #ariados sistemas para e#itar $ue/ debido a #ientos fuertes/ los generadores alcancen #elocidades e'cesi#as y puedan a#eriarse e incluso destruirse.
5a anchura media de la pala Z cuerda en el argot aeronMutico se estima en un E del diMmetro del rotor. ;n los e&emplos de la tabla se pueden comprobar las tres anchuras de
@ pala para los tres diMmetros elegidos. ;sta anchura es un promedio entre la anchura en la raS o parte mMs prJ'ima al e&e y la anchura en punta de la pala/ ya $ue por lo general en la raS suelen ser mas anchas $ue en la punta.
;l Mngulo de calado de las palas respecto al plano de giro suele estar entre y 1! grados. ;n este proyecto se ha empleado 1 grados. ;ste aumento produce $ue el rotor comience a girar a una #elocidad del #iento reducida y ademMs e#ita $ue se embale de re#oluciones a #elocidades del #iento e'cesi#as/ ya $ue al estar el Mngulo algo sobrepasado produce un ele#ado de roamiento con el aire a altas #elocidades de giro.
+otores. 0l decir rotor nos referimos al rotor eJlico o con&unto de palas $ue giran sobre un e&e perpendicular al plano formado por ellas.
;l numero de palas puede #ariar desde rotores construidos con una sola pala $ue debSan lle#ar un contrapeso al otro lado del e&e para e$uilibrar los pesos/ hasta los llamados rotores multipala con una docena de palas o mMs/ como los utiliados en los tSpicos molinos para bombear agua.
5os materiales empleados en la construcciJn de palas tambiLn son muy #ariados: estructuras de madera re#estidas de tela en modelos antiguos/ madera solamente/ chapas metMlicas/ combinados de #arios materiales y mMs modernamente materiales estratificados compuestos de resinas y telas de fibras/ como resina de poliLsterfibra de #idrio y resinas epo'yfibra de carbono/ poliLster o ke#lar. Cay $ue tener en cuenta $ue las palas estMn sometidas a grandes esfueros debido a las potencias $ue deben transmitir al e&e. ;llo hace $ue sufran deformaciones debidas a fle'iJn y torsiJn/ ademMs de estar sometidas a una gran fatiga/ a las inclemencias atmosfLricas y a los rayos solares/ por lo $ue deben tener la suficiente resistencia. ?ara el caso de aerogeneradores pe$ueKos de hasta unos 6Qw se suele emplear para
@ construcciJn artesanal la madera tallada con la forma con#eniente de acuerdo con el perfil. ;n algunos casos se emplean otros materiales como el estratificado de resina de poliLster con fibra de #idrio/ materiales empleados en este proyecto. Ce e'perimentado con otros materiales $ue funcionan bien pero $ue no estM garantiada su resistencia a la fatiga y ademMs hacen bastante ruido al no poseer un perfil adecuado. "al es el caso del ?>A procedente de tuberSas de conducciJn de agua como se pueden obser#ar en las fotos.
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0alas de 0 desmontadas. as mismas montadas en el rotor del generador.
;stas palas de ?>A se cortaron de una tuberSa de 16! mm de diMmetro y 1! atmJsferas/ la cual posee una pared de 4 mm/ de forma $ue tu#ieran un Mngulo de cala&e en la raS de 1!Y y Y en punta. 7e comprobJ $ue para el arran$ue se precisaban #elocidades del #iento algo ele#adas por lo $ue no se apro#echaba nada de energSa los dSas de #ientos flo&os/ y en cambio con #ientos fuertes alcanaba #elocidades de #Lrtigo $ue eran peligrosas. ?or ello se decidiJ hacer el modelo definiti#o en estratificado y con un Mngulo de 1Y a todo lo largo de la pala con lo $ue se facilitaba su construcciJn y ademMs arrancaba con facilidad con sua#es brisas. ;s preferible $ue el sistema gire mucho tiempo aun$ue sea despacio/ a $ue gire muy rMpido los dSas $ue hace #ientos fuertes $uedMndose parado el resto de los dSas.
8e momento no poseo fotos de las palas definiti#as aun$ue se pueden #er montadas en el aerogenerador en las fotos de la introducciJn. 7u construcciJn se e'plica en el apartado correspondiente.
5a secciJn de una pala Z perfil debe seguir una forma aerodinMmica bien definida. 0un$ue
@ las palas se pueden construir de forma plana o con una cur#atura aleatoria/ el utiliar un perfil aerodinMmico incrementa el rendimiento del sistema a la #e $ue reducirM considerablemente el ruido. ;llo se debe a $ue estos perfiles disminuyen el roamiento con el aire facilitando la rotaciJn.
5os perfiles mas comTnmente utiliados en palas de aerogeneradores son los mismos $ue se utilian en la construcciJn de las alas de los a#iones y palas de helicJpteros como los tipos 7;5I3 y 0A0/ algunos e&emplos de estos Tltimos pueden #erse en la figura.
;n este proyecto he elegido el perfil 0A0 441* $ue por tener la cara inferior plana facilita su construcciJn. 5os detalles del Mngulo de cala&e del monta&e utiliado se pueden obser#ar en el siguiente plano/ donde #emos $ue el lado de la pala e'puesto al #iento es el lado plano siendo el borde de ata$ue el mMs redondeado. 8e esto se deduce $ue un rotor con este tipo de monta&e girarM a i$uierdas #isto por el frente.
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3eneradores. ;l generador es una mM$uina elLctrica $ue con#ierte la rotaciJn de un e&e en una corriente elLctrica. 7egTn el tipo de mM$uina/ la corriente suministrada puede ser continua o alterna y dentro de esta Tltima puede ser alterna monofMsica o polifMsica. 8entro de las polifMsicas la mMs usada es la trifMsica.
?ara este tipo de mM$uinas artesanas los generadores mas empleados son los de corriente alterna con rotor de imanes permanentes. ?or ello el campo magnLtico $ue se necesita para generar la corriente elLctrica es producido por los imanes $ue giran montados sobre el rotor. ;sto es una #enta&a ya $ue no tenemos $ue consumir ningTn tipo de energSa para producir los campos magnLticos necesarios/ ademMs de e#itar el uso de bobinas giratorias/ colectores y escobillas $ue sufren desgaste y precisan mantenimiento.
5os generadores $ue se pueden utiliar reutiliando materiales pueden ser de di#ersos tipos:
@ [ 0lternadores de coche. >enta&as: se encuentra con mucha facilidad y gratis. Incon#enientes: no se autoe'cita y necesita un gran numero de +?@ para producir electricidad. 5le#a escobillas.
[ 8inamos de coche de modelos antiguos. >enta&as: ?roduce directamente corriente continua. Incon#enientes: 7e autoe'cita a muy altas re#oluciones. 5le#a colector de delgas y escobillas.
[ @otores asSncronos recon#ertidos en alternadores. ;s una opciJn muy interesante. Aonsiste en #aciar parte del rotor de un motor trifMsico para insertarle #arios imanes. >enta&as: Buncionamiento asegurado desde incluso ba&as re#oluciones. uen rendimiento. a&o mantenimiento. Incon#enientes: 7e necesitan imanes prMcticamente a medida y se necesita un correcto mecaniado del rotor con ma$uinaria especSfica.
[ 0lternadores de construcciJn integral. ;sta es una buena soluciJn/ sobre todo para los mas arriesgados amantes del bricola&e. ;s la soluciJn $ue he adoptado para mi proyecto. Aonsiste en la construcciJn piea a piea de todas las partes del alternador/ $ue tampoco son muchas. >enta&as: Buncionamiento asegurado. 8iseKo a la carta en funciJn de las necesidades y de los materiales utiliados. a&o mantenimiento. Bunciona desde ba&as +?@. Incon#enientes: 5os resultados finales dependen en gran medida de lo diestro y cuidadoso $ue sea al constructor. 7i se emplean imanes de neodimio el rendimiento es e'celente pero su precio es muy caro/ pues no se suelen encontrar de desguace. 7e pueden emplear imanes de alta#oces a#eriados de gran tamaKo/ pero tiene peor rendimiento y su forma toroidal puede causar algTn problema. 7e necesita algunos conocimientos y herramientas especSficas.
7i el uso de un aerogenerador #a a ser el de carga de baterSas se hace necesario intercalar entre el generador y la baterSa un circuito rectificador y un regulador de carga para no sobrecargarla.
AonstrucciJn de nuestro aerogenerador.
@ AonstrucciJn del 0lternador.
;l alternador se compone de dos partes una giratoria llamada rotor y otra fi&a llamada estator.
+"+:
;l rotor gira solidario con las palas mo#idas por el #iento. 7e compone de un disco de acero en el $ue se disponen cuatro pares de imanes formando una corona circular/ y en el centro #a un soporte tubular para un par de rodamientos a bolas/ tal como se puede apreciar en las fotos $ue siguen.
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5a polaridad de los imanes es alternati#a/ es decir/ un imMn tiene al lado otro imMn con la polaridad contraria. ?or ello al tener , imanes tendremos 4 polos norte y cuatro polos sur alternati#os/ por lo $ue tendremos 4 pares de polos.
7e puede obser#ar $ue los imanes son diferentes al pro#enir de desguace de di#ersos modelos de alta#oces. 7e debe procurar $ue #aya el rotor los mMs e$uilibrado posible por lo $ue debemos empare&ar los imanes mas parecidos en peso/ en lados opuestos del e&e. 8e todas formas el e$uilibrado final del rotor completo se realia con las palas montadas. 5os tornillos se utiliarMn para atornillar las palas directamente al rotor del alternador.
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5a cara superior irM posteriormente pintada con un par de manos de pintura.
@ ;7"0"+:
uestro alternador #a a ser trifMsico por lo $ue tendrM tres &uegos de dos bobinas cada uno/ o sea $ue tendrM dos bobinas en serie por cada fase. ;l estator se compone de un soporte de madera en forma de disco sobre el $ue se monta una serie de lMminas de chapa magnLtica para formar el nTcleo de hierro $ue ser#irM para concentrar las lSneas de campo magnLtico $ue deben atra#esar las bobinas. ;stas chapas se ranurarMn para permitir la introducciJn de los lados de las bobinas en su correspondiente ranura/ aislada con una piea de cartJn en forma de <. ;n las siguientes fotos se pueden #er las bobinas ya pegadas con resina epo'y situadas en sus ranuras. ;n la foto derecha ya se han cone'ionado las bobinas. 0l conectar las bobinas opuestas en serie conectamos la entrada de una con la salida de la otra. 8e esta forma obtenemos seis cables de salida del alternador $ue podremos conectar de dos formas: en estrella o en triMngulo.
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5a decisiJn final fue la de cone'iJn en triMngulo para obtener mayor intensidad de salida y me&orar el rendimiento a altas re#oluciones. ;l nTmero de espiras de cada bobina es de ! espiras y el hilo empleado es de !/ mm. de diMmetro. ;n las siguientes fotos se puede apreciar una perspecti#a del estator en proceso de monta&e y con el rotor presentado para comprobar a&ustes. 7e fabricJ un soporte de hierro donde se atornillarM el estator y $ue posee el e&e donde enca&arMn los rodamientos del rotor.
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@ terminado y el rotor pintado y con el primer prototipo de palas instaladas.
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AC07I7:
;mpleando una hor$uilla delantera de bicicleta y unos cuantos perfiles de hierro fabri$uL un soporte giratorio #ertical $ue permitiese orientarse al aerogenerador cara al #iento. ?or ello lle#a una barra con un chapa de hierro atornillada en su e'tremo $ue hace las #eces de timJn y de contrapeso para e$uilibrar el peso del con&unto alternador y palas. Binalmente el soporte del estator se suelda al soporte giratorio/ se pinta todo y se monta todo el con&unto del alternador.
7obre la barra de la cola/ &unto al e&e de giro/ se atornilla una ca&a de plMstico en la $ue se realia el cone'ionado en triMngulo del alternador y contendrM los rectificadores $ue con#ertirMn la tensiJn alterna trifMsica en corriente continua/ la cual ba&arM por un cable de dos hilos por el interior del tubo $ue soportarM todo el con&unto. 8icho cable con el tiempo y los giros del aerogenerador buscando el #iento se retorcerM algunas #ueltas por lo $ue se
@ debe pre#er algTn dispositi#o al piL de la torre para $uitar las #ueltas de #e en cuando/ como una cla#i&a de enchufe a algo similar. Cay $ue tener en cuenta $ue la tensiJn $ue ba&a por este cable tiene polaridad/ siendo peligroso in#ertirla por descuido.
;n el e'tremo de la barra de la cola se atornilla el timJn de direcciJn/ $ue en este caso es una chapa de acero recortada de forma rectangular y uno de los lados cortos cortado en forma de punta de flecha.
AonstrucciJn de las palas.
5as palas definiti#as las he realiado en estratificado de fibra de #idrio con resina de poliLster/ para ello he realiado un prototipo de pala en poliestireno e'pandido empleando dos plantillas de contrachapado de mm recortadas con la forma del perfil 0A0441* y con las dimensiones adecuadas a la raS y la punta de la pala. ;n las siguientes fotos se pueden #er la pala de poliestireno y la cama resultante de e'traer dicha pala.
@
;l corte de esta pala lo he realiado con arco de corte en caliente realiado con el hilo de una resistencia de brasero elLctrico tensado en un arco de madera tal como las antiguas sierras de carpintero. ;ste hilo se alimenta con una tensiJn de 1* > y al calentarse #a fundiendo el poliestireno. ;ste hilo #a recorriendo sobre las plantillas todo su contorno con
@ lo $ue asS se #a recortando la pala por toda su cara cur#a.
;n el e'tremo de la raS se aKade un taco de poliestireno cortado con las formas necesarias e inclinaciJn de 1Y en este caso/ de tal forma $ue pegado a la pala sir#a de e'tremo por donde se atornillarM la pala al rotor de imanes.
;n las siguientes fotos se pueden #er un molde $ue ya ha sido utiliado. 7e pueden #er los desperfectos $ue se han producido como consecuencia de repetir tres #eces el proceso de estratificado y desmoldado.
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i diseño -H de un generador para eólicas. cocodrolo el Lue Aic 11 "008 8#1 am
6ola :ebollin ,n saludo. No tambien estoy dispuesto a decir burradas pero ma parecen cosas logicas y si sirven estupendo. $jemplo 1 Jiendo lo que has dibujado y teniendo dos polos Oporque no pones dos bobinas para aprobecharlosP $jemplo " O!endrian mas efectividad asi las bobinasP $jemplo uestos a imaginar vamos a darle trabajo al eje ,na pregunta si eliminamos el material susceptible de ser atraido por los imanes Ono nos evitariamos muchos problemasP
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$sto podria ser un ejemplo de lo que te estoy diciendo es como yo lo he hecho pero el mio es mas reducido.
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$spero que sirva para algo ,n saludo a todos
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cocodrolo
;antidad de env@os# ? 5echa de inscripci=n# 0"H1"H"008
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!an3mona de palas avatible. ebollin el Lue 5eb "K "00? 8#0M pm
6ace ya unos 8 a)os propuse el siguiente sistema de panemona con palas abatibles a una 7< latinoamericana me la recha9aron por el motivo de que al no haberse probado nunca se desconoc@a su eficacia y viabilidad un a)o y medio despuBs en la e&posici=n de inventores conocida como FcticaF dos ingenieros navarros presentaron un molino basado en el mismo principio llev>ndose la medalla de plata de la e&posici=n ahora lo cuelgo aqu@ por si alguien quiere que lo comentemos. Su ;r lo descono9co con precisi=n pero debe rondar por 0-08. ;onsiderar las l@neas como la direcci=n del viento.
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N aqu@ una representaci=n en A.
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por $duardo *benia el Jie "M 5eb "00? - 1M#"3 *migos a cantidad y calidad de informaci=n aqu@ es fant>stica de verdad muchas gracias. 6ace tiempo que trabajo un poco en el tema tengo una casa donde no llega red elBctrica ni agua as@ que mis ra9ones son pr>cticas. $ste hilo va al centro del problema as@ que les contarB en que ando por si es Ctil y para recibir sugerencias opiniones y ayuda. ;omo mi conocimiento en el tema es superficial busquB soluciones sencillas como mi bolsillo es escaso intentB reaprovechar pie9as automotrices que se consiguen por casi nada la intenci=n es seguir reciclando. 7o los voy a aburrir e&plicando mis ra9onamientos que por supuesto fueron evolucionando les e&pondrB lo que pienso hoy ,ds. dir>n. or ra9ones de simplicidad constructiva decid@ trabajar con J*W!. ;omo saben los Aarrieus son mas eficientes que los Savonius pero tienen dificultades para arrancar y al ser mas r>pidos pueden ser mas fr>giles intentando tener lo mejor de ambos estoy anali9ando la llamada turbina de en9. os ejemplos de su creador y de quienes le siguieron en general ponen el alternador en la base elevando el conjunto mediante una torre. $n mi e&periencia trabajar subido a una torre no es buena cosa y las torres rebatibles tienen sus problemas as@ que parece buena idea dejar las palas arriba pero bajar la energ@a mediante un card>n. uscando reciclar ese card>n lo acoplo mediante una cruceta de cami=n a un tren trasero de una camioneta peque)a puesto vertical con la caja de satBlites soldada de manera que al girar las palas gira el card>n con ello la masa de la rueda y con eso la salida del diferencial que queda hori9ontal y a la mano. Na usB una configuraci=n similar solo que con un Savonius acoplando en la salida un compresor de aire para bombear agua funciona muy bien. /as all> de e&perimentar si en verdad la turbina de en9 funciona o no
@ mejor que el Savonius quiero que genere electricidad adem>s de aire comprimido. os puntos a resolver son varios y por supuesto agrade9co desde ya toda ayuda. $n primer lugar cual es la configuraci=n ideal de turbina esto es# Ocuantas palasP Ode que tama)oP Ocon que distancia al ejeP ,n segundo punto es como generar electricidad de manera eficiente y econ=mica. Ser@a necesario definir los par>metros anteriores para tener una estimaci=n de las :/ de salida parecer@a ser ra9onable esperar con vientos de " a "0 mtsHs velocidades de giro de 10 a 300 :/ que multiplicadas por 3 por el diferencial dar@an de 30 a 1K00 :/ en la platina de salida. ;on las poleas adecuadas el compresor andar@a muy bien pero# O;=mo construir un generador adecuadoP 7ecesito 1"J;; ya que tengo un banco de bater@as que se carga con paneles solares y toda la instalaci=n funciona con ese voltaje. or lo que pude ver varios de ,ds. tienen el conocimiento la capacidad y lo que es mas importante la disposici=n para responder de la mejor manera solo quiero agregar un factor mas que para ciertas latitudes es importante. 7o siempre se tienen los recursos y facilidades para conseguir los materiales que proponen adem>s es buena cosa reciclar. Se consiguen por muy poco motores de ""0 J*; de jaula de ardilla Oes posible reconvertirlos en alternadores que generen de forma eficiente 1" J;;P Ose pueden usar imanes de parlantes rotosP Ose pueden usar imanes de neodimio de discos duros obsoletosP Se encuentran en la Web algunos ejemplos pero seguramente por mi falta de conocimiento no soy capa9 de darme cuenta de c=mo hacerlo les estar@a muy agradecido si me dan una mano creo que no ser@a el Cnico ya que mucha de la info esta en inglBs y no siempre es muy comprensible. • •
;ordiales saludos por :ebollin el Jie "M 5eb "00? - 1M#?
@ Aisculpa $duardo no hab@a visto tu mensaje seguro que te recomendaremos alguna cosa pero Opodr@as indicar quB tipo de molino te gustar@a construirP darrieus saboius ben9 ... otra cosa Oes una casa de campo y el terreno que pueda coupar no es problemaP Oconoces la velocidad mBdia anual del viento en tu 9onaP si no es as@ y nos dices %mas o menos' de quB 9onas estamos hablando podr@amos buscar en algCn mapa e=lico. ,na cosa si usas para bombeo y para producir electricidad la cosa se complica Ono ser@a mejor conseguir una bomba de agua que trabaje a 1" v y dedicar la e=lica solo a la producci=n electricaP • • •
por $duardo *benia *yer a las 1K#18 :ebollin escribi=# Opodr@as indicar quB tipo de molino te gustar@a construirP darrieus saboius ben9 ... otra cosa Oes una casa de campo y el terreno que pueda coupar no es problemaP Oconoces la velocidad mBdia anual del viento en tu 9onaP si no es as@ y nos dices %mas o menos' de quB 9onas estamos hablando podr@amos buscar en algCn mapa e=lico. ,na cosa si usas para bombeo y para producir electricidad la cosa se complica Ono ser@a mejor conseguir una bomba de agua que trabaje a 1" v y dedicar la e=lica solo a la producci=n electricaP
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/uchas gracias :ebollin por tu buena disposici=n te cuento que es una casa de campo si bien no cono9co las velocidades medias est> en una ladera de colina por lo que el lugar del molino tendr> vientos muy por encima de la media. as coordenadas son 3Q0R latitud Sur y Q longitud este. !engo all@ un hori9ontal cuadripala generando aire comprmido para bombear agua desde hace mas de K a)os tambiBn un Savonius que desarmB para mejorarlo. Jer>s la falta de agua es peor que la de electricidad ya tuve bomba electrica con paneles el bombeo con aire comprimido es muy superior mas f>cil de mantener mas barato menos problemas. $l hori9ontal me ha dado bastantes problemas mec>nicos por eso estoy
@ trabajando en verticales. *hora estoy pensando construir una turbina de en9. a salida de potencia ser> una platina de diferencial automotri9 alli acoplarB mediante poleas un compresor y un alternador. or lo que veo del hilo ,ds. tienen conocimientos y recursos por lo que buscan un dise)o =ptimo a mi me alcan9a con algo no tan eficiente pero que pueda construirse reaprovechando desechos que puedan conseguirse por nada o casi. /is dudas vienen por " lados el dise)o de la turbina de en9 lo tengo en la p>gina de su creador no se si est> autori9ado poner aqui direcciones si quieren la pongo el punto es dimensionar la turbina a mis necesidades que son las de una casa promedio por eso me pareci= pertinente postear en este hilo mi otro problema es construir un alternador sencillo de bajo mantenimiento y costo inicial por lo que suger@a modificar un motor de jaula de ardilla poniendole un rotor de imanes de parlantes o discos duros el punto es que no se si es posible y por cierto no se hacerlo. !oda ayuda ser> bienvenida y agradecida. /e pongo a su disposici=n para aportar e&periencia en el bombeo con aire comprimido. Saludos $duardo • •
por :ebollin *yer a las 1K#3 ;reo que debes estar cerca de /inas ,ruguay. Jeo tambiBn que hay arroyos por es 9ona Otienes acceso a algCn arroyo cercanoP. *hora tengo algo de prisa por que trabajo los fines de semana pero mirarB a ver la velocidad media del viento en esa 9ona y seguiremos.
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/e pongo a su disposici=n para aportar e&periencia en el bombeo con aire comprimido. Saludos
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!enemos un apartado sobre hidr>ulica puedes contarnos como es tu
@ sistema y si es posible e&poner alguna foto para comprenderlo mejor gracias • • •
por $duardo *benia *yer a las ""#31 :ebollin escribi=# ;reo que debes estar cerca de /inas ,ruguay. Jeo tambiBn que hay arroyos por es 9ona Otienes acceso a algCn arroyo cercanoP
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;orrecto :eboll@n estoy 1" 2m al Sureste de /inas. amentablemente no tengo ningCn arroyo en mi propiedad. a solar % paneles de 4 cHu' que ya uso para cargar mis bater@as %K00 *mp & 1"J' y la e=lica que uso para bombear son mis alternativas mas viables. *hora busco optimi9ar la e=lica para que me de menos trabajo mantenerla y para que contribuya a cargar las bater@as. SegCn mi e&periencia de K a)os los c>lculos que comen9aron el hilo se quedan algo cortos sobre todo por el refrigerador aun los peque)os son un c>ncer creo que un valor mas realista est> en el entorno de los " 24 al d@a. •
:ebollin escribi=# !enemos un apartado sobre hidr>ulica puedes contarnos como es tu sistema y si es posible e&poner alguna foto para comprenderlo mejor gracias
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:especto del bombeo de agua como utili9a energ@a e=lica pensB que este era el lugar es bastante simple un Jenturi en el fondo del po9o que recibe el aire comprimido y levanta el agua les pongo una foto que muestra el cuadripla hori9ontal y el Savonius bipala ambos generando aire comprimido para bombeo aunque el Savonius puedo ponerlo a generar electricidad con una polea multiplicadora y un alternador.
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a idea de lo que quiero construir para mejorar lo que ya tengo es una base similar a la de la foto un tren trasero automotri9 montado vertical solo que con un en9 para aprovechar las ventajas de los Savonius y los
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7ecesito ayuda para dimensionar el en9 y para definir el alternador adecuado si es posible a partir de un motor o un alternador viejo modificado.
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7obre este molde se estratifican las palas en resina de poliLster y tela de fibra de #idrio. 7e pueden emplear otros materiales mas resistentes como la fibra de carbono y resina epo'y pero su precio es mas ele#ado.
;s imprescindible hacer las tres palas lo mas e'actas posible aplicando la misma cantidad en peso de resina a cada una y las mismas capas de fibra. 8e esta forma conseguiremos $ue los pesos y la resistencia de las tres palas sean iguales. 8e todas formas un #e desmoldadas las tres se deben rectificar para conseguir $ue sean idLnticas tanto en peso como en dimensiones/ para ello se deberMn limar y seguidamente li&ar bien manual/ o mecMnicamente. ;l resultado se puede obser#ar en la siguiente foto.
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;nsayos. 5os ensayos de la ma$uina se han di#idido en dos: por un lado el ensayo del alternador en banco de traba&o mo#ido por un taladro de #elocidad regulable y por otro el ensayo del con&unto alternadorpalas contra el #iento.
;n el primer caso el alternador se fi&J a la mesa de traba&o y fue mo#ido por un taladro. ?or
@ supuesto las palas no estaban instaladas. ;l ensayo consiste en medir la tensiJn en #acSo ya rectificada mediante el oportuno puente rectificador trifMsico/ seguidamente la mediciJn de la intensidad de cortocircuito a las mismas re#oluciones. 8e esta forma se puede deducir la reactancia sSncrona de la mM$uina y pre#er futuros comportamientos. "ambiLn se puede ensayar la carga de una baterSa y medir su intensidad y tensiJn de carga.
;n el segundo caso atornillL las palas y montL todo el con&unto en un soporte instalado en la baca del coche/ dispuse los aparatos de medida en el interior del coche y/ dando #arias carreras por caminos rectos un dSa sin #iento/ pude realiar medidas de intensidad y tensiJn a distintas #elocidades de #iento. "ambiLn de esta forma pude comprobar la #elocidad del #iento a la $ue #a a comenar el giro y el comportamiento de la mM$uina a #elocidades de #iento ele#adas.
InstalaciJn. 5a instalaciJn de este aerogenerador se realiJ sobre un poste metMlico de celosSa reutiliado del desmonta&e de una #ie&a lSnea elLctrica. 8icho poste se fi&J al terreno mediante una apata de hormigJn y un soporte $ue permite se desmonta&e con tornillos. ;n la parte superior se enca&a el soporte del aerogenerador mediante un tubo fuertemente soldado en el e'tremo del poste. ?or el interior de este tubo pasarM el cable $ue ba&a del aerogenerador.
;l poste se arriostrJ con tres alambres para e#itar oscilaciones y aumentar la resistencia general.
;l con&unto se puso en piL con la ayuda de una pe$ueKa grTa agrScola.
;ste aerogenerador se destinJ a cargar una baterSa de plomoMcido de 9!0h y 1*>. 0l ser la corriente de carga pe$ueKa no se instalJ regulador de carga/ solo un dispositi#o de mediciJn de intensidad de carga y tensiJn de la baterSa/ ademMs de dos fusibles de protecciJn/ uno en la lSnea de ba&ada del aerogenerador y otro en la salida de la baterSa a
@ los circuitos de consumo.
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mpide alcanzar alturas el
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Turbinas %ara aerogeneradores ME"T3 -a mitad de tamaño y el doble de %otencia "artes, ** A!ril *110 2 !arracuda
Joy en día e#iste la tendencia de construir aerogeneradores cada vez más altos con las aspas más largas, sin embargo la empresa Mloesign acaba de presentar un nuevo concepto en el diseño de turbinas para aerogeneradores patentado ba1o el nombre de Mi>er?Ejector "ind Turbine ME"T/.
Esta nueva turbina, en igualdad de condiciones de viento, es capaz de generar un 456 más de potencia, con un diámetro de turbina inferior en un 456 al de las turbinas normales de palas. Esta reducción de diámetro permite a su vez reducir los costes de producción entre un (4 y un -4 6. 0egún 0tanely /o>alsBy, 9EO de Mloesign, se ha utilizado la misma tecnología que la usada para la fabricación de las turbinas de aviones como el Doeing o Lulf 0tream. Qos encontramos ante un proyecto que pretende ver la luz antes de dos años y que, de funcionar tan bien como auguran, vendría a cubrir la alta demanda de aerogeneradores e#istente actualmente y le daría un fuerte impulso a este tipo de energía renovable •
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@ 9ertical=is ;ind Turbines hile clusters of horiontala'is wind turbines are our primary weapon in the war to reduce greenhouse gas emissions to sa#e the planet from the effects of global warming/ there are other interesting wind turbine designs. >erticala'is wind turbines (>0") come in a #ariety of shapes and sies for those keen to take the path less tra#elled.
Darrieus Vertical8A>is "ind Turbine
"he main ad#antage of a #erticala'is wind turbine o#er a horiontala'is wind turbine is its insensiti#ity to wind direction and turbulence. 0 #erticala'is wind turbine can therefore be mounted closer to the ground/ making it safer and cheaper to build and maintain. It still needs access to plenty of wind though. "he ma&or drawback of a #erticala'is wind turbine is the inefficiency of dragging each blade back through the wind on each half rotation. 0 welllocated horiontala'is wind turbine is continuously dri#en by the wind once aligned and can be up to twice as efficient as an ideally positioned #erticala'is wind turbine. 7till/ the simplicity and #ariety of #erticala'is wind turbines makes for interesting reading as outlined below.
'arrieus 3eorges 8arrieus was the Brench in#entor of the 8arrieus #erticala'is wind turbine or %eggbeater windmill% in 191 Z manufactured by Bloind (no longer trading) for orth 0merican customers. 0 8arrieus is a high speed/ low tor$ue machine suitable for generating alternating current (0A) electricity. "he de#ice de#elops lift from * or %A%
@ shaped blades. 0 8arrieus is unable to self start/ which necessitates either a manual push or a more elaborate starter mechanism.
Liromill 0 3iromill (also known as an %eggbeater windmill%) uses the same principal as a 8arrieus to capture wind energy/ but uses * or straight blades indi#idually attached to a #ertical a'is.
!iromill Vertical8A>is "ind Turbine
Delical Blades y replacing the blades of a 3iromill with helical blades wrapped around a #ertical a'is (in a 80like structure)/ it is possible to minimie the pulsating tor$ue that can cause the main bearings to fail on 8arrieusderi#ed designs.
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2elical )lade Vertical8A>is "ind Turbine
"he srcinal idea for this wind turbine was inspired by the 3orlo# Celical ater "urbine/ which in turn was srcinally inspired by the 8arrieus wind turbine design.
Eycloturbine Get another #ariation of the 8arrieus is the Aycloturbine/ which is essentially a 3iromill with #ariable angleofattack blades. y #arying the blade angle as it rotates against the wind/ the blade drag is minimied. "his modification impro#es the o#erall efficiency of the de#ice/ but also increases its comple'ity. 0lso #arying the blade angle during startup reduces the startup tor$ue re$uired and a#oids the need for a starter.
/a$onius 0 7a#onius #erticala'is wind turbine is a slow rotating/ high tor$ue machine that is ideal for dri#ing pumps. hereas most wind turbines use lift generated by airfoilshaped blades to dri#e a rotor/ the 7a#onius uses drag and therefore cannot rotate faster than the approaching wind speed.
@
'a;onius Vertical8A>is "ind Turbine
"o feed the electricity grid/ the relati#ely slow speed of a 7a#onius needs to be geared up to produce 0A fre$uencies Z increasing cost and reducing o#erall efficiency. Bew #erticala'is wind turbines/ if any/ are a#ailable to buy offtheshelf for personal use. 7till that%s no barrier for those open to the challenge of building your own #erticala'is wind turbine Z gi#e it a whirl. •
y +ich 7mith at \un 4 *!!- 14:!
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ich /mith#s blog
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dd new comment
7ym5ab 5en* >0" 7imulation In our 8ownload area we ha#e a 7ym5ab 5en* >0" airflow simulation. •
y +ich 7mith at \ul - *!!, 14:!*
@ •
reply
>ertical wind turbine Coriontal wind turbines are larger and hence/ more useful in rural areas with open spaces. If you are li#ing in an urban or suburban area/ you will want to opt for the #ertical wind turbine. In fact/ #ertical wind turbines were specifically designed to address the uni$ue issues associated with electricity production in urban or suburban settings where horiontal winds become #ertical when encountering the face of a building. "he helical shaped blades of the #ertical wind turbine can make use of horiontal or #ertical wind bursts blowing in from any direction. •
y 9ertical wind turbine at \un ! *!!9 !!:14
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reply
8ifferent types of >ertical 0'is ind "urbines (>0") >ertical 0'is ind "urbines(>0") are getting popular o#er the traditional Coriontal 0'is ind "urbines (C0"). "here are three popular types of >0" designs. "hey areH
). 7a#onius ind "urbine Z this is easy to build. 7imple in shape. 5ooks better than a traditional wind turbine. ut the speeds are limited. "herefore not #ery popular in industry scale. ut for small scale pro&ects this type can be #ery handy
*. 8arrieus wind turbine Z #al shape is the feature of this type. Aan achie#e high speeds. "herefore popular among the large scale energy producers. ot simple as other types.
+. Celical ind "urbine Z Interesting helical shaped wind turbines are getting #ery popular in the residential wind market. Aan produce electricity e#en with small wind. 0nd there is no need to place it #ery high. Aomple' in design. "his can be a ma&or disad#antage. Bor @ore Information #isit http:www.energybeta.com •
y ,nergyBeta!Eom at \un ! *!!9 !1:!6
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reply
Aombine both 7a#onius lade and 8arrieus lade In addition to independent 7a#onius and 8arrieus type blade itself installed/ there is another >0" combining 7a#onius andand 8arrieus. Aombining 7a#onius 8arrieus blade could produce high performance efficiency becauseboth 7a#onius and and 8arrieus blade ha#e their own ad#antages and drawbacks.
@ Bor e'ample/ 7a#onius blade is able to operate in the low wind speed and rotate at high speed torsion/ but its +?@ is not enough to generate power. Cowe#er/ the +?@ of 8arrieus blade is high with the high wind speed and high rotation/ and also using 8arrieus 5ift"ype blade is able to make low/ e#en no noise/ which is beneficial in the residential area/ but its disad#antage is not easy to operate at low wind speed. "herefore/ combining both of 7a#onius and 8arrieus blade >0" is able to operate at low wind speed and produce high efficiency to transfer wind energy to electrical power/ and if the blade/ alternator/ material ha#e been particularly designed/ selected/ and processed like adding damper to reduce #ibration and noise/ the all wind turbine could produce high efficiency and also is able to be installed any landform or construction. •
y 'aphne at 0ug 1 *!!9 !:!6
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reply
+e$uest for more detail information It looks like a great idea and I am #ery interesting to this kind of design. ould you please kindly ad#ise how to get the more detail information about it. 0nd/ please let me know if there are any products in the market. If so/ please show me some pictures of this kind of product for reference. •
y "ed at 0ug 1 *!!9 1*:*
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reply
>ertical wind turbine has >ertical wind turbine has many ad#antages in noise/ start wind speed and efficiency. e should in#estment more capital to de#elop #ertical a'is wind turbine. If the cost and scale of #ertical wind turbine could e$ual with the large @w horion wind turbines. I think it has a bright future. •
y windturbines at 7ep 6 *!!9 !*:1,
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reply •
@ •
E
step 1Let some 2mm 5' 6 0mm +' bearings 3o get at least */ or ideally 4 ball bearings with a *mm (1inch) inner diameter/ and a !mm (* inch) outer diameter. I bought mine for aout 6 0ustralian 8ollars each at my local bearings store.
?rise thethem side spin sealseasier/ off andthen scoop the grease/ the spin bearings with some diesel or turpentine to make popout theallseals back in.then "heyrinse should easilyout now. Cead down to the hardware store and find a cheap broomstick handle that &ust fits inside the bearings. 8ont worry if its a tight fit. hile you%re at the store buy some !mm (inner diameter) ?>A tube and * large buckets (I found about *! litres ideal).0lso uy some long screws I used plaster screws at least !mm long.
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dd Eommen t
2 comments
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Binal del formulario ?rincipio del formulario 1**6!-*9,61
7-6"8BI"
A70-"
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Binal del formulario
8ec *9/ *!!,. 4: ?@ JireBT says: \ust wondering what do you think about using motorcycle headset roller bearings for the lower bearings^ "hey ha#e cylindrical rollers instead of balls/ and should act as a thrust bearing. "hey%re tough/ and weatherresistant. "hey can be a bit e'pensi#e compared to standard bearings/ though. ,G.
@ ?rincipio del formulario 1**6!-*9,6
7-6"8BI"
AC03;@;
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Binal del formulario ?rincipio del formulario 1**6!-*9,6
7-6"8BI"
AQ0367B5_G5
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ct -/ *!!,. 6:4- 0@ embeddedprogrammer says: 8oes the remo#al of the grease effect the longe#ity of the bearings^ ,G.
dd Eommen t stepId
Jlag this comment as: ot ice
Inappropriate
7pam ___
Gre$iew our Eomment Ehange our EommentK
@ our Eomment ?rincipio del formulario 1**6!-*9,-!
7-6"8BI"
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5ink ame:
5ink <+5: e'ample: http:www.instructables.com
>ideo <+5: e'ample: http:www.youtube.comwatch^#F>Als6p$>4 4*
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p'
7upported #ideo formats include 3oogle/ Gahoo= and Gou"ube. `more info
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bold te=t
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%%%bold te't%%%
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%%italic te't%%
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;e ha$e a "be nice" comment policy! ?lease be positi#e and constructi#e with your comments or risk being banned from our site.
@ Binal del formulario
loading your library!!! hey/ this is my error=
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@ step 2Iake the shaft Aut the ?>A tube to be slightly shorter than the room handle/ and then cut if in half again. "ap * bearings to be close to the center of the broom handle/ then slide the * lengths of the ?>A tube and tap it down so its a nice tight fit/ then tap another bearing into each open end of the tube. I also fitted an end cap to one of the tube ends/ as well as a bell shaped fitting to keep the rain out (see picture). 7crew the top piece to the broom handle in the center so its fi'ed to the broom handle. "he broom handle has now become the center dri#e shaft. Aheck out the #ideo you now ha#e a free spinning dri#e shaft I ha#e a small piece of dowel I drilled into the bottom of the broom shaft to show rotation while clamped in the #ise.
@
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4*!'6! : B4B;R_3BI"
@
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@ step dd the 9;T blades Aut both buckets in half so you ha#e 4 blades. It pays to ha#e the dog check your work H) I used an electric saw and &ust held it there while gra#ity did all the work. Gou could use a handsaw easily. "hen use a holesaw to make a hole in the top of each half/ so it will fit o#er the top of the broom handle sticking out of the top of the shaft. ?lease be careful and take the time out to think at each stage the author accepts no responsibility for sloppy planning=
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!!'- : BIB?G@BI"
@
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@ step 4dd a blade 7crew on half to the top of the shaft. 0dd some screws down the side by using thread on the screw you can the lea#e a gap between the blade and shaft as it increases efficiency.
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!!'- : BCC+?4BI"
@
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@ step dd another blade 0dd another blade
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!!'- : B81,
@
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@ step 7dd the other two blades 0dd the other * blades below/ at 9! degrees to the first two. "his gi#es a much smoother running/ and a better chance of the blades facing the wind at startup. +emember to cut !mm holes in the top of each bucket half so they fit onto the center shaft. Gou can drill small holes where the top * blades meet the bottom two/ and tie the blade sets together with wire or cable ties. "his really stiffens the whole strucure up nicely.
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!!'- : B79\@0BI"
@
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@ step *Trial run Gou now ha#e a nice lightweight turbine to bolt to something hea#y. awts seldom do better than !E/ so I better find about a *! to ! watt 8A motor somewhere to try it out. Aheck back soon...
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!!'- : B<6@6"9BI"
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vadas y por lo tanto no puede
@ Dere are some notes to aid in designing your bladesM!5f you purchased the Blade designer program all the numbers will fall in place!
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(nderstanding phase alternators!!!!
"hree phase is nothing more than single phase with * e'tra coils slightly out of phase with first. asically 2?hase2 relates to the timing of the magnets passing o#er the coils at different times. ith single phase the magnets and coils all line up with each other and are said to be in 2phase2. "he diagram below shows single phase wiring....
@
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In a single phase unit the coils are wound opposite of the first. "hat is to say one is wound clockwise and the ne't is counter clockwise. If your unit has , magnets then it would also ha#e , coils. ith phase you would ha#e coils for each pair of magnets. 0 pair meaning one north and one south magnet. "here are many combinations for any one set up. Bor instance you could use , magnets and only ha#e 6 coils without o#erlapping them... or set of 4 coils in series. Bor now we won%t worry about the combinations and stick with the basics. elow shows a diagram of 4 magnets with the placement of each of the coil sets...
@
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0s you can see the first phase co#ers only the north pole magnets and are wound all in the same direction. "he other of the two are identical to the first with the e'ception they are offset e$ually. "he ne't diagram shows all the sets in place for a 4 pole alternator. Gou end up with start wires labeled 0//A and end wires labeled 8/;/B. "he output wires to this arrangement would be 0/ A and ;. "he reason ; is an output or ends up being a 2start2 wire is because when the magnet passes o#er the *nd phase its out of phase between the 1 and so the ends are re#ersed instead of winding them in the opposite order.
@
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ow to connect the ends and change the 0A to 8A for battery charging... elowrectifier shows the and delta symbols andGou * different of rectifiers. ;ither canstar be used for star or delta. can usetypes diodes and make your own rectifier set up or you can purchase the standard rectifiers. otice on the standard rectifiers one 0A lead isn%t used. 7imilar to the diodes/ a rectifier that is already made up for such use and my personal preference is a unit from a 3@ alternator. "hey seem to gi#e the best rectified output out of all of them. I%m not sure why but they do. "hey are e'pensi#e to buy new but usually you can get them from the &unk yard fairly cheap. 7ometimes get the whole alternator for around 1 bucks. "hey also make a nice clean setup.
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"here are basically two ways to wire a phase alternator/ star ( or ye) and 8elta. ith 8elta you get lower #oltage but more amps. In star you get higher #oltage but less amps. Gou can calculate these by using the s$uare root of ( or 1.-* ). ;ach coil set is a 2phase2 of the alternator so when you measure #oltage/ohms or current to test one phase of the alternator you would measure the 2phase2. nce you know what the output will be from one#oltage phase would you can thefrom 2line2 output of either delta or star.phase "he line becalculate measured any * of the outputs. If one measured ** #olts in your test and 1! amps then the star configuration would produce , #olts and 1! amps ( ** ' 1.-* ). "he amps remain the same as the phase measurement because the star is basically series%d to
@ another phase. In 8elta you would get ** #olts at 1-.* amps (1! amps ' 1.- ). If you calculate this out ** #olts ' 1-.* F ,1 watts and , ' 1! F ,! watts... so what is the ad#antage^ "ypically the resistance in 8elta is 1 the resistance of star. If the resistance of star was 1. ohms we could calculate the output ( see formula section ). 5ets assume the test was at 6!! rpm/ we achie#ed , #olts in star ( about 16 rpm per #olt ) so at 1!!! rpm we would get 6*. #olts less battery #oltage of 1*.6 F 49.9 #olts 1. ohms F .*6 amps 1*.6 F 419 watts... not to bad. ow in delta we had ** #olts at the same rpm ( about *- rpm per #olt ). 7o at the same 1!!! rpm we get - #olts 1*.6 battery F *4.4 #olts . ohms F 4,., amps 1*.6 F 614 watts. 0lmost a *!! watt gain === "he ad#antage of star is the higher #oltage at lower rpm which means our unit would ha#e to make *!1 rpm to start charging at 1*.6> where the 8elta would re$uire 4! rpm to start charging.
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7ome asic factoids about phase.... @ost of the electric power in the world is phase. "he concept was srcinally concei#ed by ikola "esla and
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@ was pro#en that phase was far superior to single phase power. phase power is typically 1!E more efficient than single phase in the same power range. In a single phase unit the power falls to ero three times during each cycle/ in phase it ne#er drops to ero. "he power deli#ered to the load is the same at any instant. 0lso/ in phase the conductors need only be -E the sie of conductors for single phase for the same power output. •
0nd there you ha#e it = ot really much more difficult than single phase but much more efficient === •
7tep *: mark width of each station cut out all unnecessary wood 7tep : mark the drop of each station and draw a line
7tep 4 mark the thickness at each station ( both sides) then remo#e the e'cess material 7tep . @ark each station at ,E of station width/ draw a connecting line and car#e the material to shape the wing. @ake sure you dont cut the line. "his will be the thickest part of the blade. If you don%t want to go through all of that you can build a blade from station 4.
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(nderstanding phase alternators!!!!
"hree phase is nothing more than single phase with * e'tra coils slightly out of phase with first. asically 2?hase2 relates to the timing of the magnets passing o#er the coils at different times. ith single phase the magnets and coils all line up with each other and are said to be in 2phase2. "he
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diagram below shows single phase wiring....
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In a single phase unit the coils are wound opposite of the first. "hat is to say one is wound clockwise and the ne't is counter clockwise. If your unit has , magnets then it would also ha#e , coils. ith phase you would ha#e coils for each pair of magnets. 0 pair meaning one north and one south magnet. "here are many combinations for any one set up. Bor instance you could use , magnets and only ha#e 6 coils without o#erlapping them... or set of 4 coils in series. Bor now we won%t worry about the combinations and stick with the basics. elow shows a diagram of 4 magnets with the placement of each of the coil sets...
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0s you can see the first phase co#ers only the north pole magnets and are wound all in the same direction. "he other of the two are identical to the first with the e'ception they are offset e$ually. "he ne't diagram shows all the sets in place for a 4 pole alternator. Gou end up with start wires labeled 0//A and end wires labeled 8/;/B. "he output wires to this arrangement would be 0/ A and ;. "he reason ; is an output or ends up being a 2start2 wire is because when the magnet passes o#er the *nd phase its out of phase between the 1 and so the ends are re#ersed instead of winding them in the opposite order.
@
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ow to connect the ends and change the 0A to 8A for battery charging... elowrectifier shows the and delta symbols andGou * different of rectifiers. ;ither canstar be used for star or delta. can usetypes diodes and make your own rectifier set up or you can purchase the standard rectifiers. otice on the standard rectifiers one 0A lead isn%t used. 7imilar to the diodes/ a rectifier that is already made up for such use and my personal preference is a unit from a 3@ alternator. "hey seem to gi#e the best rectified output out of all of them. I%m not sure why but they do. "hey are e'pensi#e to buy new but usually you can get them from the &unk yard fairly cheap. 7ometimes get the whole alternator for around 1 bucks. "hey also make a nice clean setup.
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"here are basically two ways to wire a phase alternator/ star ( or ye) and 8elta. ith 8elta you get lower #oltage but more amps. In star you get higher #oltage but less amps. Gou can calculate these by using the s$uare root of ( or 1.-* ). ;ach coil set is a 2phase2 of the alternator so when you measure #oltage/ohms or current to test one phase of the alternator you would measure the 2phase2. nce you know what the output will be from one#oltage phase would you can thefrom 2line2 output of either delta or star.phase "he line becalculate measured any * of the outputs. If one measured ** #olts in your test and 1! amps then the star configuration would produce , #olts and 1! amps ( ** ' 1.-* ). "he amps remain the same as the phase measurement because the star is basically series%d to
@ another phase. In 8elta you would get ** #olts at 1-.* amps (1! amps ' 1.- ). If you calculate this out ** #olts ' 1-.* F ,1 watts and , ' 1! F ,! watts... so what is the ad#antage^ "ypically the resistance in 8elta is 1 the resistance of star. If the resistance of star was 1. ohms we could calculate the output ( see formula section ). 5ets assume the test was at 6!! rpm/ we achie#ed , #olts in star ( about 16 rpm per #olt ) so at 1!!! rpm we would get 6*. #olts less battery #oltage of 1*.6 F 49.9 #olts 1. ohms F .*6 amps 1*.6 F 419 watts... not to bad. ow in delta we had ** #olts at the same rpm ( about *- rpm per #olt ). 7o at the same 1!!! rpm we get - #olts 1*.6 battery F *4.4 #olts . ohms F 4,., amps 1*.6 F 614 watts. 0lmost a *!! watt gain === "he ad#antage of star is the higher #oltage at lower rpm which means our unit would ha#e to make *!1 rpm to start charging at 1*.6> where the 8elta would re$uire 4! rpm to start charging.
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7ome asic factoids about phase.... @ost of the electric power in the world is phase. "he concept was srcinally concei#ed by ikola "esla and
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@ was pro#en that phase was far superior to single phase power. phase power is typically 1!E more efficient than single phase in the same power range. In a single phase unit the power falls to ero three times during each cycle/ in phase it ne#er drops to ero. "he power deli#ered to the load is the same at any instant. 0lso/ in phase the conductors need only be -E the sie of conductors for single phase for the same power output. •
0nd there you ha#e it = ot really much more difficult than single phase but much more efficient === •
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@ Dere is the new minigen finally!!!
I spent $uite a bit of time on this one and I finally came up with one that I liked. 0 great little alternator for e'perimenting with the wind/ stirling engines or what e#er you need a small energy plant for. "his is basically a single phase alternator using a single coil in the center and utiliing the flu' change through the case to create energy. It has , 4* neodymium magnets mounted on the prop hub assembly causing the changes through the coil. >ery similar to the basic 2claw pole2 alternators with the e'ception this one is an a'ial flu' instead of the common radial flu' units. It will easily light a doen bright hite 5;8%s with a hand spin. It comes in kit form with only mild skills needed to assemble it as per the instructions at the bottom of the page. elow shows a picture of its components...
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;#en though its small in sie it does a pretty good &ob powering small pro&ects. "he 8A output through the rectifier diodes ( included ) with a hand spin will easily reach 1* #olts and with the #oltage doubler (also included ) can produce *4#olts and higher with a hand spin and 1*!ma output ( .1* amp ). I%#e played with a half doen of these making up small wind pro&ects with the @ini 5en* #ertical as well as the prop type horiontals. Aharging small batteries isn%t a problem with this little unit. elow shows one mounted to a mini5en* wind turbine (not included with the kit )... the mini5en* spinner will also be a#ailable in the near future.
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"he instructions also show how to make a $uick set of simple prop type blades that work #ery well with the unit. 7till a lot of things in the works with them but these are ready now... The minigen kit is 7!3 plus shipping "he kit includes e#erything needed to assemble the minigen (shown in the parts picture abo#e) as well as the diodes and capacitors to make the rectifier and #oltage doubler and the mounting bracket which will work for either a #ertical or horiontal wind turbine. "he kit is unpainted. email me at elen(at)windstuffnow(dot)com if your interested sorry about the nonclickable email I simply get spammed to death otherwise 5 can accept paypal payments
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n aprovechar este efecto. ?rincipio del formulario
