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¿¿¿ Motor de robótica ideal para aerogenerador ???


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Maiorica

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Ciertos motores para robótica ya tienen la reducción incluída, y giran a 120-200 revoluciones/minuto, o más.
Pienso yo, quizás ingenuamente, que servirían para hacer aerogeneradores pequeños, para farolas de bajo voltaje y potencia, por ejemplo.

Os paso una web, me gustaría que me aconsejárais el motor más adecuado, a 12v., para ponerle una panémona o una hélice corriente, alimentar una batería, etc. y así tener sistemas autónomos.

aquí

¡Gracias!.

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victorluis

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Siento desilusionarte pero ninguno de las maquinas eléctricas de esa pagina que indicas es adecuada en absoluto para la generación de energía eléctrica.

Los pasos que tienes que seguir son los siguientes:

Determina el tipo de turbina que deseas emplear, y el area barrida por ella.

Aplica el teorema de Bentz y determina la potencia.

En función del tipo de turbina determina que regimen de rpm va a tener.

Cuando lo tengas mas o menos calculado, ponte de nuevo con esta pagina y te indicaré que tipo de máquinas puedes emplear, y como conseguirlas o construirlas.

Un saludo.

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Maiorica

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Gracias, Víctor, ¿me puedes explicar, de manera sencilla (dado que no soy ningún as de la Física) por qué no funcionaría ninguno de esos motores?.

La turbina, seguramente una panémona, porque me parece más estable y controlable un eje vertical que uno horizontal y porque tecnológicamente me parece más fácil instalar medios cilindros en una estructura radial que ponerme a tallar palas aerodinámicas.
El área barrida, en función de lo que me aconsejárais, en relación con el motor seleccionado. La superfície que me indicárais. Yo sólo soy bricoladora, no técnica en eólica, por eso os consulto, confío en que lo tenéis superado.

Hay incógnitas que me pides que no puedo despejar, para conocer la potencia eólica en watts/m2, (fórmula = 0'5 x densidad aire x velocidad viento) necesito conocer la densidad del aire (kg/m3), ¿cómo voy a saber ese dato y otros, sacar una media cuando el viento es tan imprevisible?.

Mira, según la web meteorológica, mañana tendremos vientos de unos 5'5m/s. La altitud del lugar es de unos 120m. sobre el mar, temperaturas ahora mismo sobre 12ºC, ¡es tan variable!.


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La ley de Betz dice que sólo puede convertirse menos de 16/27 (el 59 %) de la energía cinética en energía mecánica usando un aerogenerador.

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wind

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No soy Victor pero te respondo.

Los servomotores de la página són para movimientos lineales, su mecanismo de accionamiento suele ser tipo vis sin fin, si intentas hacerlo funcionar al revés, tienes que aplicar tanta fuerza que lo vas a romper antes que conseguir que gire...

Pero supongo que te has fijado en los motores DC con la caja reductora, no pone la relación de transmisión, pero seguro que es altissíma (mucha reducción), ya que esos motores pequeños giran tranquilamente a 5000rpm, cosa que implica que tienes que aplicar mucho par en el minieje que sale del reductor, mucho par implica aspas largas, i un buen número de ellas (quizá 5 o 6 ), cosa que hace que pese y jodas rápidamente el eje o su ''rodamiento'' (entrecomillas porque normalmente es una arandela de bronze). Suponiendo que consiguieras superar eso y generaras, la vida de las escobillas en esos minimotores no supera las 40-50 horas, es decir, en un par o tres dias de viento, has matado el motor...

Cuando he visto el titulo de tu post, pensava que habias conseguido un motor brushless, de los que se emplean en robótica industrial, eso si es un buen alternador, pero son muy díficiles de conseguir... (eso es imanes permanentes de Al-Ni-Co o Neodímio en el rotor, normalmente 6 polos o 8, y un resolver o encoder para realimentar el control, aunque eso se elimina para hacer un molino... suelen ser cuadrados. A veces se ven por ebay)

Saludos.

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victorluis

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Hola, lo de la robotica ya te lo ha explicado Windguru.

Un Savonius por ejemplo da su máximo rendimiento cuando el centro geométrico de los alabes de su rotor giran aproximadamente a algo menos de 1/2 de la velocidad del viento.

De ahi sacas las rpm, te pongo un ejemplo aproximado a "grosso modo" un Savonius de 2m de diametro total con una velocidad del viento de 15.7 m/s (56.52 Km/h) girará mas o menos a 150 rpm.

Esa es una velocidad límite, lo normal es estar entre 5 y 10 m/s o sea entre unas 50 y 100 rpm. (teóricas)

Con una correa dentada puedes conseguir una multiplicación máxima de 1/10 y llegar a 500 a 1000 rpm en el generador

Para mi existen cuatro soluciones:

Acudir a un PMG de imanes de Nd de 12 o 24 V cc que se fabrican en China a un precio bastante decente.

O recurrir a un PMA también chino con imanes de Nd, aunque luego tengas que adaptar la tensión y rectificar.

Construirte un PMA de bricolage, hay varios por internet, aunque no te lo recomiendo.

O como cuarta solución buscar un motor trifasico de jaula de ardilla de 6 polos (3 pares de polos, 1000 rpm) reconvertir su devanado en monofasico de 670 rpm y realizar generación asincrona a frecuencia libre, autoexcitada con condensadores, adaptar la tensión y rectificarla despues.

No se si me explicado bien, ya me dirás.


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victorluis

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Otra posibilidad de la que me no me acordé antes es usar un motor de doble velocidad de los usados en las lavadoras en generación asíncrona autoexcitada.

Estos motores pueden trabajar con diferente nº de pares de polos mediante dos sistemas de devanados independientes.

Cada velocidad tiene un bobinado de arranque y otro de trabajo o principal.

Para una aplicación eólica se trataría de aprovechar el devanado de trabajo o principal de baja velocidad.

El resto de devanados quedaría desconectado.

El condensador de autoexcitación tiene que proporcionar la energía reactiva necesaria para el sistema por lo que se calcula en función de la inductancia del bobinado empleado y del coseno de fi previsto para la carga.

Una de las ventajas de la generación asíncrona es que su par resistente de arranque es menor que en los PMG y PMA ya que en estos hay que vencer la resistencia inicial que presentan los imanes al cambio de reluctancia.

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PPP

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Victor Luis:

Verdaderamente eres una mina. Me gustaría tenerte cerca, el día que haya un colapso, porque eres de los pocos que dan seguridad para el provechamiento y una generación eléctrica, al menos de emergencia y muy autóctona, con mecanismos simples y abundantes que nuestra generación de máquinas por doquier va a dejar por doquier, cuando la red se venga abajo y el petróleo no pueda satisfacer la sed de las máquinas de combustión interna (lavadoras, dinamos de coches, barriles partidos por la mitad para hacer generadores Savonius, etc. etc.).

Saludos

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victorluis

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Gracias Pedro, pero de estos "inventos" que nadie piense que los puede aprovechar para alimentar a la vitrocerámica, a un equipo de aire acondicionado o gastos semejantes.

Se trata de soluciones técnico-artesanales que si con muchos experimentos se las hace funcionar, pueden servir a lo sumo para alumbrarse y poco más.

Imaginate una vieja aceña de 2m de diámetro construida en madera, accionando a través de una transmisión de bicicleta a un motor de lavadora sacado de un desguace, y aprovechando los condensadores de mejora del factor de potencia de las lamparas de descarga de vapor de Hg.

Sería un montaje impresionante digno del profesor Franz de Copenhague, al que se le podrían sacar la friolera de unos 250 Vatios cuando hubiese agua suficiente.

Me da impresión de que para las vitroceramicas de 4Kw podría resultar un poco escaso....

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Maiorica

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Si no he entendido algo (suspendida en la cuarta opción) no ha sido porque no lo hayáis explicado bien, sino por mi incapacidad.
Tengo que aprender más, para entender el funcionamiento de los motores, o bien localizar un alternador tal-cual listo para usar, o bien encontrar un manual fácil que explique cómo autonstruir uno, nivel "para no entendidos".
¿Qué pasa con el voltaje de un motor de lavadora, no va a 230v., además de que funciona a corriente alterna?, porque veo que son fáciles de conseguir.
¿Otras opciones, motor de berbiquí a batería, de ventilador o aspirador para coche?.
Me desconecto de la red unos 10 días, por vacaciones. Os leeré a la vuelta. Gracias.


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Maiorica

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Añado, después de leer la última de Victorius:
Ojalá cada familia pudiera conseguir 250 w. de fuentes renovables, a partir de recuperación de motores desechados.

Las vitros y climatizadores fríos son excesos que están fuera de nuestra intención.

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victorluis

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Maiorica:

Yo no desecho 250 vatios, ni 25, mi ironía se refería a los consumistas derrochadores, que no creo que sea tu caso.

Por otra parte, la generación asíncrona siempre es en corriente alterna, puede ser a 127, 230 o 400 voltios, pero eso no es problema se colocan un transformador y un rectificador y ya tienes los 12 Voltios de corriente continua que deseas.

Disfruta de esos 10 días de vacaciones.

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Amon_Ra

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Os sigo en los consejos sobre estos motores reductores de revoluciones y me plantee hace años y no lo e probado lo siguiente agradeceria vuestra opinion sobre el tema.
Esta claro que con la electronica de potencia hoy desarrollada en estatico es mas comercial y hasta energeticamente mas eficiente que sistemas mecanicos la transformacion.
Pero recuerdo y tengo una pequeña commutatriz en casa que algun dia quiero provar es solo de 75 watios.
Que opinais sobre la utilizacion de conmutatrices para el cambio de CC/CA o CA/CC aparte de las tensiones de salida. ya acopladas en los años 70 en los barcos se utilizaba este sistema de transformacion cuando las necesidades de algun aparato no coincidia con la red que se utilizaba en mi caso el barco de guerra que servi funcionaba con 120V de CC y claro algunas cosas acopladas luego se les hacia funcionar a base de conmutatrices.
Dado que se esta hablando de la reutilizacion de motores hasta que punto seria ventajoso dado su reciclaje el acoplamiento y crear estos sistemas artesanales.



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wind

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El factor determinante que te limitaria es el rendimiento, ya que en esos tamaños pequeños, trabajar con un 80% de rendimiento en cada motor (motor y generador), eso es casi un 40% de pérdidas.

Luego supongo que estos sistemas son lentos a reaccionar ante cambios bruscos de carga, aunque este punto ya no lo tengo tan claro, pero supongo que el motor DC estará realimentado por una dinamo, que dará la señal necesaria para mantener la velocidad mas o menos constante, variando el voltaje de la exitación del mismo a través de un control electónico sencillo, pero eso es lento a actuar comparado con un sistema de estado sólido actual.

Si el motor DC no lleva ningún control de velocidad, la frequencia variará en función de la tensión de la bateria, cosa que no lo hace apto para según que cargas sensibles.

Luego veo el problema del desgaste de las escobillas del motor DC, aunque se puede minimizar si el devanado de compensación o auxiliar del motor está correctamente calculado y fabricado y si la zona neutra de conmutación está bien ''centrada'' (el portaescobillas respecto al colector), a pesar de eso, si trabaja 24h, no nos escapamos de recambiarlas un par de veces al año.

Total, que actualmente no los veo muy útiles, pero son mucho más simples que los inversores actuales, con lo que en un futuro en que hay dudas de que se pueda mantener el elevado nivel asolido hoy por la electrónica pueden tener utilidad, ya que por ejemplo con una lavadora vieja y una moderna podemos construir uno... las modernas funcionan con un motor universal, que puede trabajar en DC, las viejas funcionan con un motor asíncrono que podemos ''engañarlo'' como comenta victorluis con condensadores de, por ejemplo, tubos flourescentes (los que compensan la reactiva de la reactancia)

Saludos

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victorluis

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Hola Amón Ra, en los treinta primeros años del sigo XX en Asturias se construyeron muchas microcentrales hidráulicas que alimentaban redes aisladas que abastecian a pequeños pueblos.

En ellas estaba generalizado el uso de conmutatrices, ya que era mas sencillo poner una conmutatriz que instalar un generador síncrono más una dinamo excitatriz segun la tecnología de aquella epoca.

El uso de las conmutatrices como conversoras de CC a CA y viceversa para lo que fueron ampliamente usadas en la primera mitad del siglo XX, hoy en día no tiene sentido alguno.

Pero la recuperación de alguna de aquellas máquinas para la generación de energía electrica puede ser una idea muy aprovechable.

Si deseas aprovechar esos 75 Vatios, la cuestión fundamental es el nº de polos de la máquina, ya que si es de un par de polos exigiría demasiada multiplicación.


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victorluis

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Hola Windguru, disculpa pero no había leido tu post anterior que debió llegar mientras yo escribía el mio.

De acuerdo totalmente con el desgaste de las escobillas, en el caso de una corriente tan debil como plantea Amón se puede recurrir a escobillas con un grado alto de dureza lo que aminoraría el problema.

Las conmutatrices son muy faciles de regular cuando se usan como generadores de CA, colocandoles un control reostatico en la parte de CC, aunque evidentemente esto disminuye su rendimiento.

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Amon_Ra

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Estos sistemas no se hasta que punto como dice Victor Luis en caso de no disponer de inversores podrian ser utiles en sistemas de desviacion de energia o sea ( perdon no e meditado mucho el tema y no estoi tan puesto como vosotros)excesos de carga de sistemas eolicos tenemos saturadas las baterias y nos saltaria el regulador de carga que al estar saturada se perderia pero desviandola a realizar otro trabajo podria ser aprovechada por sistemas que utilizaran CA para su funcionamiento claro la misma funcion podria realizarla el inversor pero siempre es bueno saver que existe esta posibilidad en caso de fallo o averia del mismo o como metodo alternativo clasico al inversor hoy mucho mas economicos que hace años y asequibles con las tecnologias actuales.
Otro uso en sentido contrario es que al margen de rendimientos sustituiria en caso de necesidad el cargador de baterias pues estos en potencias fuertes suelen ser algo caros y los sistemas de apoyo en invierno que utilizan generadores de combustion interna como apoyo podrian cumplir esta funcion.
Obviamente la transformacion estatica seria mas alta en rendimiento.
Pero quien save si en situaciones de cortes frecuentes de la red estos sistemas pudieran paliar en algo dichos cortes previsibles en las redes en el futuro.
Perdon si meto la pata. son solo ideas.




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Maiorica

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Saludos, no he desaparecido en combate. Me voy a estudiar un libro que estoy esperando sobre energia renovable práctica, de los hermanos Urkía, que creo muestra modos de hacerse aerogeneradores y otros aparatos productores de energía, y también creo que cuento con un amigo que me va a echar una mano con la realización (a partir de un motor de lavadora). Lo único que puedo decir es que, si lo consigo, aunque tarde la tira...lo pondré a disposición de quien pueda necesitarlo, el proceso y todo.
¡Salud!.

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carracetum

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Veo que estas interesada en costruir un aerogenerador, yo tambien lo he intentado, te puedo ayudar en la construcion de las palas, las construyo de chapa y las puedo dar cuarquier perfil aerodinamico normalizado como por ejemplo el famoso NACA 4412, aunque yo me decanto por el FX60-126, te estoy hablando de palas de 2 metros asi que un rotor de 4 metros de tres palas con un angulo de ataque adecuado y con vientos de 5 metros por segundo gira "teoricamente" a unas 200 r.p.m. generado 1kw, es una velocidad bastante alta, y las vibraciones tambien lo son, por eso una parte fundamental es la torre, que si no está convenientemente sujeta por vientos u otros sistemas el invento se viene abajo, en cuanto al generador yo tambien pensé en alternadores de coche dinamos y hasta como tu en motores de robotica, pero he experimentado con un motor asincrono de lavadora al conocer que se podian utilizar, y creo que va a ser la solucion, un motor de lavadora es un motor asincrono pero algo especial, si que hay que hacer una adptacion para que genere, no como el trifasico, lo he experimentado con un motor de 2800 rpm moviendo otro de 1800 rpm el cual esta adaptado, el reultado fue pobre apenas generaba 160v, lo suficiente para alumbrar deficientemente una bombilla de 40w, pero por algo se empieza. tengo en mente nuevos "experimentos" que hacer con estos motores, un saludo!

Todas las horas son CEST. Hora actual 05:41 pm.

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