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ENTREGA 3

Cómo construir un generador eólico pequeño Elaborado por: Roberto Carlos Chumioque Quezada

Construcción del rotor

mm

116

mm

mm

280

280

280

El rotor de imanes también es un vaciado. Más adelante describimos un procedimiento para armarlo. Reúna las planchas metálicas, imanes, alambre de acero inoxidable, etc.

Planchas metálicas.

35 mm

Cada rotor se construye sobre una plancha de acero de 6 mm. No use aluminio ni acero inoxidable para estos discos, ya que deben ser material magnético. Estos discos tienen agujeros para montar el espaciador. En nuestro caso son cuatro agujeros, cada uno de 10 mm en un círculo a 102 mm (ó 4 pulgadas) al centro de los agujeros. Si se usara un espaciador diferente, todos los moldes deben casar con él.

Limpie hasta que brille y quite la grasa que haya sobre la plancha antes de colocarla en el molde para vaciarle la resina.

Imanes En cada rotor se colocan ocho imanes. Cada imán tiene un polo positivo (O norte) y un polo negativo (O sur).

Cada iman tiene un polo “N” y otro “S”

En el centro del disco hay un agujero de 65 mm. Debe haber cuatro agujeros roscados para las barras de 10 mm a 220 mm del DCP. Estas barras se embutirán a la resina para unir el vaciado al disco. Las planchas deben ser planas. Si no es posible cortarlas sin doblar las planchas, use una guillotina y corte un octágono con una longitud de 116mm entre lados opuestos 12 |

N

S

Los polos “N” y “S” se atraen

S N

Tenga cuidado al manipular los imanes. Le pueden dañar discos de computador, cintas musicales, tarjetas de crédito y de cajeros bancarios automáticos. Algunos son tan fuertes que al atraerse golpean pudiendo quebrarse.

Por ello no se deben usar martillos para ajustar un imán en su sitio. Las caras de los imanes sobre los discos deben alternar sus polos N-S-NS. Para verificar esa colocación haga que el manual que sigue repele al anterior. O márquelos a partir de un primer imán al cual se le puso arbitrariamente “N” y “S” en sus caras. Los polos iguales se repelen

N N

S S

Colocación de los imanes. Los dos rotores deben atraerse mutuamente cuando los imanes han sido debidamente alineados. Esto se verifica por los agujeros del rotor. Gire

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uno de los rotores hasta que la atracción ocurra.

entre los imanes. • El alambre de acero inoxidable es-

Colocación de los imanes Verifique que el siguiente repele al anterior

N S

S

Colóquelo en su sitio sin volterarlo N

N

S

S N

Los dos rotores no son iguales N N

S

S

N

N

S

tá en su sitio. • La plantilla de ubicación de los imanes está lista.

S

S N

N

S

S N

N

Las cantidades de resina que indicamos con suficientes para dos rotores.

resto de la resina y vacíelo dentro del molde hasta que quede a nivel del disco de acero. • Coloque la plantilla de los imanes en los pernos y coloque los imanes dentro de esa plantilla. Verifique por última vez su situación N, S, N, S. • Retire la plantilla para usarla en el otro rotor. Recuerde el posicionamiento de los imanes en ese rotor, que deberá ser S, N. S, N, etc., de manera que ambos rotores al ser fijados se atraigan mutuamente. Si no es así, su alternador no funcionará. • Coloque ahora el espaciador y apriételo con tuercas. • Mezcle 500 gramos de resina con 7cc de catalizador. Añada 300 gramos de talco. Coloque pequeñas tiras de fibra entre los imanes y en sus extremos. Añada resina hasta que bañe la fibra y elimine las burbujas de aire.

S

Armado de rotor

Alambre de acero inxidable: Cuando el rotor esté girando, los imanes tratarán de escapar de su sitio por causa de la fuerza centrífuga. Si no ha tallado la canal en su plancha de acero, la resina puede no resultar tan resistente para contener los imanes. El refuerzo consiste en un anillo de alambre de acero inoxidable alrededor de los imanes. El acero inoxidable es antimagnético y lo puede conseguir con cualquier pescador. La otra alternativa es tallar una canal en el disco de un par de milímetros y colocar los imanes dentro de ella. Esto nos garantiza fijación y precisión de colocación de los imanes y nos permite prescindir del anillo de alambre. Antes de usar la resina, arme sus imanes sobre los discos y denle varias vueltas con el alambre.

Vaciado del rotor Antes de comenzar, verifique que todo está listo: • Los moldes están listos y están recubiertos de una capa de silicona. • Los imanes y los discos están limpios (No grasa). • Tiene 16 tiras de fibra para colocar 14 |

Alambre de acero

Imanes

Plantilla Molde Disco de acero Molde

Cuatro Pernos

• Coloque los cuatro pernos en los cuatro agujeros del molde exterior. Coloque ahora un disco de acero entre ellos. Coloque el molde inferior sobre el disco verificando que el bisel le permitirá extraer este molde al final. • Mezcle 200 gramos de resina con 3 cc de catalizador y pinte el disco de acero. Mezcle 100 gramos de talco al

• Coloque el anillo de alambre de acero inoxidable alrededor de los imanes y no permita que caiga al pie de los imanes sino que repose sobre la fibra. No mueva los imanes. • Mezcle 500 gramos de resina con 7cc de catalizador. Añada 300 gramos de talco. Llene todos los espacios hasta que la resina alcance el tope del molde.

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• Déjelo reposar hasta que fragüe. Tenga paciencia al sacar el rotor de su molde. No dañe ni uno ni otro. Golpee el molde, no el rotor.

lla del DCP empleando cuatro pernos y proceda de la siguiente manera: Si el rotor se mantiene a nivel, está ba-

den ser pequeños trozos de perno insertados en agujeros en la resina Como otra opción, puede sacar pequeños tro-

Armado de la plantilla de balanceo y el centro punto Plantilla del DPC Pequeña pesa

Rotor Cuatro etapas del procedimiento de vaciado del rotor.

Armado de la unidad Balanceo del rotor

Cada rotor debe estar balanceado o el GIP vibrará al girar. Todo el conjunto debe ser balanceado al final debido a que los rotores pueden no haber quedado exactamente centrados. Para balancear un rotor, fíjele la planti-

Centro Punto

lanceado. Si no, añádale pequeños pasos de manera de lograrlo. Estos pue-

zos de resina de entre los imanes para hacer esas áreas más livianas.

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Tope y municionera

• Corte cuatro trozos de barra ros-

El tope Perfore los agujeros con un taladro de pie, no de mano. ø8

50

30

ø12

• Ponga una tuerca en el extremo de cada perno de modo que el extremo trasero del rotor se fije a la pestaña del separador. La tuerca exterior del perno debe ser protegida con algún elemento antioxidante (pintura, sellador).

355 380

cada de 10 mm de 200 mm de largo. Estos se usarán como pernos para fijar los rotores al espaciador. Las aspas de la turbina también si fijarán a estos pernos. • Coloque seis tuercas en cada perno.

Pernos

Barra roscada

200 mm

• Deslice los pernos a través de los agujeros del espaciador desde su frente. • Coloque el rotor en los extremos de los pernos.

Espaciador ø10 PCD102 ø120

10 mm

El tope se fabrica con un trozo de tubo de hierro cuadrado de 50x25x4 de 380 mm de largo. Márquele el centro exacto de una de las caras y del mismo mada márquele cuatro puntos para agujeros de 8 mm. Siga las explicaciones que le dimos al fabricar la plantilla del estator. Puede usar esa plantilla para marcar y perforar los agujeros. El agujero central es de 25 mm (O del diámetro del eje). Todos los agujeros deben ser muy precisos. Suelde el eje en el agujero de 25 mm del tope. Este eje debe quedar a 90 grados del plano del tope. El espaciador y la municionera (Preferentemente de cojinetes cónicos) se colocan en el eje. No olvide engrasarla.

3 63 ø65 8

35

ø10

25

ø10

• Coloque el tope en una prensa con el eje hacia arriba. Coloque el espaciador sobre el eje. No martille sobre el rotor. Asegure el espaciador al eje con una tuerca y una cupilla. No apriete las tuercas en exceso. Coloque un guardapolvo sobre el extremo del espaciador. • Gire el rotor. Sus caras deben estar a la misma altura, más o menos 5 mm. Si no es así use pequeños espaciadores entre le espaciador y el disco para ajustar esta altura. • Con un nivel, nivele el tope en la prensa. • Tome el estator y colóquele una tuerca de 8 mm en cada perno de soporte. Lleve estas tuercas hasta el final. • Coloque el estator sobre el rotor trasero y fije sus pernos de soporte en los agujeros del tope. Coloque m{as tuercas a los extremos de los pernos

25

• Baje el estator lentamente y manténgalo a nivel. Oirá un ruido cuando el imán más alto toque el rotor. 16 |

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• Eleve el estator una distancia de 1 mm con las tuercas que colocó en los cuatro pernos. • Colóquele arandelas a los pernos de 10 mm que sostienen los rotores. • Use siempre el mismo número de tuercas y arandelas en cada perno. Puede que sean suficientes seis tuercas y dos arandelas. • Si el rotor frontal está a una distancia menor de 1 mm del estator, añada arandelas para alejarlo. Si está muy distante, retire arandelas. Para determinar cuántas arandelas son precisas es necesario quitar arandelas hasta que rotor toca el estator. Entonces se añaden las arandelas para lograr la distancia deseada de 1 mm.

neralmente están en ángulo recto respecto de los demás terminales). Los terminales negativos se conectan al términal negativo de la batería. El resto de los terminales son de AC para ser conectados al estator. Probablemente sólo será necesario usar tres de esos terminales de acuerdo con la velocidad de giro que disponemos, Los conectores son útiles para hacer conexiones a las pestañas de los rectificadores, aunque pueden hacerse soldaduras. No sobrecaliente esas pestañas al soldar. Atornille los rectificadores al disipador de calor, que puede

ser parecido al que mostramos, aunque cualquier pedazo o pedazos de aluminio de 250 gramos nos servirán. Las conexiones deben quedar protegidas del agua y los elementos.

Dos rectificadores

Continuará...

Rectificadores, Etc.

Bloque de Conectores

• Cuando obtenga esa distancia, añada las tuercas que sean necesarias y apriételas debidamente. No exceda la presión.

Disipador de calor Rectificadores

+

+

Partes electricas La sección 7 explica cómo conectar el rectificador al estator. Recomendamos usar dos rectificadores de una fase. Estos vienen en dos bloques de 30 x 30 mm. Los terminales positivos se conectan al terminal positivo de la batería (Ge-

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Conector de receptáculo

Terminales negativos