Construccion De Un Aerogenerador

COMO CONSTRUIR UN GENERADOR PEQUEÑO

Introducción.

Este documento describe cómo fabricar un generador de imanes permanentes (GIP). Este generador puede ser llamado asimismo un alternador ya que produce corriente alterna (AC). No puede generar electricidad de la tensión de red, pues su voltaje es bajo y de tres fases. La corriente AC es cambiada a DC para cargar baterías.

Este GIP consiste de:

• Un tope

• Un rotor trasero

• Un eje

• Un rotor delantero

• Un estator

• Una batería de 12 voltios

• Un rectificador de electricidad

En el diagrama que antecede se pueden apreciar los componentes descritos.

El estator contiene seis bobinas de alambre de cobre y está vaciado en la resina que se emplea con la fibra de vidrio. Este estator está montado al tope y no se mueve. La electricidad que se toma de las bobinas se lleva a los rectificadores, que transforman la AC a DC para cargar baterías. Los rectificadores están montados sobre disipadores de calor.

Los rotores con los imanes están montados sobre municioneras (Preferiblemente que toleren impulsos laterales, o sea cónicas), que giran sobre el eje. El rotor trasero está detrás del estator y embutido dentro de él. El rotor frontal está del lado exterior del estator y fijado al posterior por pernos largos que pasan por un agujero en el centro del estator. Las aspas de la turbina se colocarán sobre estos mismos pernos.

Las aspas harán girar los rotores, que a su vez harán pasar los imanes sobre las bobinas. El flujo magnético de un rotor pasará al otro a través de las bobinas. Este flujo magnético produce electricidad.

Es aconsejable que antes de comenzar lea este capítulo en su totalidad para entenderlo bien.

La sección 2 es una lista de los materiales requeridos para construir este GIP.

La sección 3 explica cómo construir algunas herramientas y moldes que se requieren. Con ellas se pueden construir varios GIPs.

La sección 4 habla sobre el estator. Describe como hacer las bobinas y vaciarlas en resina usando las herramientas y moldes de la sección 3.

La sección 5 explica como fabricar los rotores empleando imanes y discos de acero también vaciados en resina.

La sección 6 describe cómo armar el conjunto en un GIP. Explica cómo armar sus partes mecánicas, balancear los rotores y el cableado del estator.

La sección 7 describe cómo probar el GIP. Describe procedimientos para el balanceo final del conjunto y ponerlo listo para su uso con las opciones de cablearlo para aprovechar su capacidad máxima de generación. También explica cómo conectarlo a una batería.

Que puede hacer este gip.

Este GIP es pequeño. Además del generador mismo se necesita:

• Una torre, posiblemente hecha de tubos y apoyada en vientos de alambre.

• Una plataforma u otro elemento rotatorio en el tope de la torre

• Una veleta que haga que el generador siempre esté de frente al viento

• Un juego de aspas.

El tope del GIP se fija al elemento rotatorio. Las aspas van al frente del GIP.

Este GIP trabaja a bajas velocidades. La tabla que sigue muestra sus capacidades de carga a una batería de 12 voltios. Girando a 420 RPM genera 180 vatios (O sea, 15 amperios a 12 voltios). A mayores velocidades genera más electricidad pero esta calienta las bobinas, lo que induce ineficiencias. Esto se puede resolver empleando alambre de mayor diámetro en las bobinas o variando su cableado. Si las corrientes de viento de su localidad son rápidas constantemente esto no es problema, pues al usar alambre de mayor diámetro y un menor número de vueltas en sus bobinas el generador no funcionará a bajas velocidades.

Para usar éste GIP tanto a bajas como a altas velocidades es posible cambiar sus conexiones. Existen dos métodos, el “estrella o Wye” y el “delta”. La sección 7 detalla estas conexiones. La conexión estrella es buena a bajas velocidades y la delta a altas.

El gráfico que sigue muestra la generación en relación con la velocidad de giro del GIP. La configuración estrella comienza a generar a 170 RPM.

Una versión mayor de este GIP dará mayor potencia a menores revoluciones

• Al armar los imanes asegúrese que no pueden desprenderse de su sitio. En circunstancias extremas la fuerza centrífuga puede despedirlos de su sitio si no están bien fijados, dañándose así el GIP.

• Siga cuidadosamente las instrucciones al vaciar los rotores de los imanes. No se trata sólo de engomarlos a los discos metálicos.

• No golpee los imanes con martillos en ningún momento.

• Debe haber no menos de 1mm de distancia entre los imanes y el estator. A altas velocidades permita que esta distancia sea algo mayor.

• El GIP no debe girar a más de 800 RPM. (Cuando la turbina gira se desarrollan altas fuerzas giroscópicas que doblan el eje siendo posible que los imanes toquen el estator.

• No coloque las aspas sobre el disco del rotor. Colóquelo sobre los pernos que atraviesan ese disco.

• El tope del GIP debe quedar vertical.

2.lista de herramientas y materiales.

Unidades Peso en Kg.

SUMINISTROS DE FIBRA DE VIDRIO

Resina (mezclada con el acelerador) 2,70

Catalista (peróxido) 0,05

Talco 1,20

Fibra de vidrio 1 m cuadrado

Mastique

ACEROS

Alambre de acero inoxidable 2mm x 10m

IMANES

Imanes de ferita grado 3 16

ELECTRICOS

Alambre de cobre para bobinas 14 AWG 3,00

Alambre de cobre para bobinas 14 AWG 6 metros

Soldadura de estaño

Cinta eléctrica de 1/2"

Rectificadores 25A 200W una fase 2

Disipador de calor

ACEROS

Tubo para el tope (380x50x525) 1

Discos para los imanes (6mmx305mm diámetro) 2

Barra de 10mm roscada 1 metro

Tuercas de 10 mm 32

Arandelas de 10mm 16

Barra roscada de 8 mm 400 mm

Tuercas de 8mm 8

Tornillos y tuercas de 5mm x 20mm para los rectificadores 2

Eje (25mm x 150 mm

MECANICOS

Rolineras (sección 6) 1

Materiales para las herramientas y moldes.

• Madera y cola

• Barniz sellador (A base de poliuretano)

• Brochas y líquido limpiador.

• Segueta

• Esmeril

• Soldador eléctrico

• Martillo

• Centro punto

• Prensa

3. Herramientas y moldes

En esta sección se explica cómo hacer las herramientas y moldes para fabricar el GIP. Estas herramientas son útiles para fabricar otros GIPs adicionales.

Maquina de bobinar.

1. Más adelante le indicaremos el diámetro del alambre y cuántas vueltas debe llevar cada bobina. En este momento lo que usted necesita es una herramienta sencilla que le permita bobinar veinte bobinas de treinta vueltas rápidamente, cada una siguiendo más o menos la misma forma. En este capítulo le explicamos cómo puede fabricar uno. La salvedad es que si decide posteriormente fabrican otro generador con bobinas diferentes una pieza de este aparato no le sirve, pues sus medidas se adaptan a este caso en especial.

2. Consiga un trozo de metal de aproximadamente 10 cm. de largo y suéldele en ángulo recto otro trozo de aproximadamente el mismo largo. Suelde otro tercer trozo de aproximadamente veinte centímetros de largo al extremo del segundo y también en ángulo recto. Al terminar tendrá una manivela.

3. Busque o fabrique un trozo de placa metálica de no más de media pulgada de espesor por 60 X 30 mm y suéldelo al extremo largo de su manivela. Perfórele dos agujeros de no más de media pulgada de diámetro distanciados a 20 mm del centro de la placa.

Corte tres trozos de 15 mm de madera como los que se indican

Al alinear esta tres piezas como lo indica el diagrama tendrá un fabricador de bobinas cuadradas de esquinas redondas. La pieza central de madera es la que le dará la forma deseada a sus bobinas y la que deberá reemplazar si debe hacer otras diferentes.

Las pestañas debajo de la bobina son para insertar cinta adhesiva que envolverán sus bobinas al retirarlas del molde.

Consiga los apoyos de su manivela y está Ud. listo para bobinar. Observe Como habrá de efectuar este proceso en el diagrama.

Moldes para fabricar los rotores.

Los imanes de los rotores se montan sobre una plancha de metal. Como Ya hemos mencionado, la fuerza centrífuga puede causarnos problemas. Estos no los podemos evitar. Pero sí que los imanes de desplacen a causa de esa fuerza. Solo basta con tallar (A torno) una canal en la que se puedan insertar los imanes. La canal estará centrada en el DCP (Diámetro del Círculo de Paso) de los imanes .Además de asegurarnos que quedan todos distanciados exactamente del centro del GIP evitamos que la fuerza centrífuga los desprenda.

Herramientas para fabricar los rotores.

Plantilla del DCP.

La plancha de acero de que hemos hablado tiene varios agujeros. La nuestra tiene cuatro agujeros a un DCP

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