Construcción de Aerogenerador

Un lugar donde desarrollar, documentar y organizar los diferentes proyectos.
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JotaCe
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Construcción de Aerogenerador

Mensaje por JotaCe » 11 Mar 2017 08:25

Abrimos este tema con el proyecto empezado. Estamos construyendo un pequeño aerogenerador (realmente estamos construyendo ya dos) e incluso hemos presentado el proyecto en una de nuestras fantásticas :D reuniones de las tardes de los jueves a las que todos (socios y no socios de BilbaoMakers) estáis invitados.
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Para este proyecto nos hemos saltado el apartado del diseño porque estamos siguiendo uno que ha realizado el ingeniero alemán Andreas Haeuser y del que tiene una página a la que podéis acceder.
http://www.reprap-windturbine.com/index.php?id=18&L=1
Está pensado para que se pueda construir con una impresora 3D normalita, herramientas nada sofisticadas y materiales que se pueden encontrar con bastante facilidad.

Por el módico precio de 10€ (es más una donación que una compra) podéis descargaros tanto el completísimo manual en el que explica todo el proceso de fabricación como los archivos stl para imprimir todas las piezas. Yo me lo he impreso en papel. Trabajar con toda esta información es una gozada. Deberíamos todos hacer un esfuerzo para documentar así nuestros proyectos.
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JotaCe
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Re: Construcción de Aerogenerador

Mensaje por JotaCe » 11 Mar 2017 08:37

Como os decía, dos socios hemos empezado ya con él. Es tan faćil coger el archivo de una pieza, filetearlo y ponerlo a imprimir que, cuando te das cuenta, estás completamente envenenado por el proyecto y loco por avanzar.
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Os informamos de algunos pasos que se han ido dando.
Los imanes y el hilo para bobinar se han comprado en esta tienda online
http://www.superimanes.com/
Me ha parecido que está bien de precio (40 € aprox ambas cosas) y lo han servido bastante rápido (una semana aprox.). Concretamente llegaron ayer.
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Acostumbrado a comprar cosas en China sorprende que dentro del paquete venga un detallito como este.
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JotaCe
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Re: Construcción de Aerogenerador

Mensaje por JotaCe » 11 Mar 2017 11:24

Dos cosillas respecto a los rodamientos.
1.- Yo los he comprado en un almacén físico (no online). Es este: http://www.radialsl.com/RAD/bienvenidos_a_radial.page. Me pilla al lado de casa y no quería esperar porque tenía que hacer una prueba para poder empezar a imprimir durante un fin de semana (compré los rodamientos un viernes por la tarde). Son rodamientos muy buenos pero también caros. Diego ha pedido los suyos en eBay.
2.- Uno de los pocos errores que he descubierto en el manual es que dice que del rodamiento 28*12*8 solo se necesita 1 cuando son 2 los que lleva el mástil.
Del pequeño sin embargo (22*8*7) pone que son 4 pero te puedes arreglar con 2 porque 2 son para el aerogenerador y otros 2 para la maquinita de hacer las bobinas que puedes desmontarla una vez realizadas.

Para la gente de BilbaoMakers, sabed que yo compré los 4 y tengo la bobinadora construida y disponible para todo el que la quiera utilizar.
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Inaki#19
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Re: Construcción de Aerogenerador

Mensaje por Inaki#19 » 13 Mar 2017 08:36

Qué bien lo estás explicando, muchas gracias JC
Iñaki Orrantia

dmarofer
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Re: Construcción de Aerogenerador

Mensaje por dmarofer » 13 Mar 2017 15:04

Ole!!!. Este va a ser un bonito proyecto. Estoy deseando ya el dia que le amarremos en su mastil y empieze a dar vueltas a ver si llega pronto.

JotaCe
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Re: Construcción de Aerogenerador

Mensaje por JotaCe » 20 Mar 2017 16:13

Unas pocas reseñas sobre la impresión de las piezas.

En el manual se realizan las siguientes sugerencias:
  • 1.- Utilizar PLA para la mayoría de las piezas. Las almas de las 9 bobinas y la estructura del estator (que es donde van a ir embutidas las citadas bobinas) son las únicas que tendrían que ir obligatoriamente en ABS por cuestiones de temperatura ya que, con el aerogenerador a pleno rendimiento, parece ser que se calentarán un poco.
    2.- Imprimir con filamento blanco o de color claro para que las piezas absorvan la menor cantidad posible de la radiación solar.
    3.- Que todas las piezas sean lo más estancas posibles porque, si entrara agua hacia su interior, una helada podría hacerlas estallar.
El hecho de que algunas de las piezas vayan en ABS nos ha obligado a los dos que estamos de momento construyendo el aerogenerador a modificar nuestros hábitos. Yo no había imprimido nunca con este material y he tenido que superar bastantes problemas para hacerlo. El peor de todos una pequeña pérdida de pasos que no tenía nada que ver con el material que estaba imprimiendo (parece que se destensó ligeramente la correa del eje Y) pero que, como nunca me había pasado, lo relacioné con roces de la boquilla con la pieza debido al warping. Diego se ha visto obligado a hacer lo que llevaba tiempo retrasando: ponerle cama caliente a su Hephestos. Como veis, somos makers pero no nos gustan mucho los experimentos sobre cosas que funcionan y a veces los emprendemos solo cuando nos vemos obligados a hacerlo ;)
Así que, tras unas descorazonadoras pruebas...
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... he conseguido lo que estaba obligado a conseguir.
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Respecto a lo del uso de filamento blanco nada que objetar. Además de que se imprime muy bien con él (ciertos pigmentos dan problemas a veces) es el color en el que menos se aprecian las imperfecciones. Así y todo, un compañero que sabe bastante de materiales no le augura un largo futuro a este aerogenerador porque sostiene que el PLA en intemperie se va a degradar muy rápidamente. Como hasta los grandes sabios se equivocan a veces, confío que sea en este vaticinio en el que le tocaba fallar :D
Y como todo blanco iba a quedar una máquina un poco sosa, estoy imprimiendo algunas piezas estructuralmente poco importantes en un color que tenía por ahí y que dicho sea de paso no me gusta mucho. La ventaja es que es una tonalidad tan extraña recien impresa que no se notará mucho la diferencia cuando la decolore el sol.
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Para evitar en lo posible que penetre agua hacia el interior de las piezas y teniendo en cuenta que algunas van a soportar bastante fatiga mecánica, en la siguiente foto podéis ver las decisiones que se han tomado en cuanto a los parámetros de impresión.
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Por último un consejo para los que os decidáis a fabricar este aerogenerador y adquiráis los planos y el manual. No empecéis a imprimir sin leer los apendices que el autor ha colocado al final. Modifican (realmente lo que hacen es ofrecer mejoras) los archivos de las piezas en las que van insertados rodamientos. El truco que ofrece para que queden perfectamente encajados es fantástico.
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dmarofer
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Re: Construcción de Aerogenerador

Mensaje por dmarofer » 21 Mar 2017 23:21

Voy a ver si puedo poner aqui un pequeño analisis del funconamiento electrico de nuestro pequeño cacharrillo.

Tenemos nuestra RepRapWindTurbine con 9 bobinas y 12 Imanes. Conectadas de la siguiente manera (9 bobinas desfasadas cada bobina 40º, conectadas en serie en grupos de 3)
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Primero veamos lo que ocurre en una sola bobina cuando el rotor da una vuelta completa. Pasan 12 imanes por delante de ella, 6 en una polaridad y 6 en otra. Se genera entonces 6 ondas senoidales completas (12 semiondas). En nuestro ejemplo, que estamos en condiciones ideales a velocidad constante y todo guay, la bobina nos genera esto.
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Ahora vemos lo que pasa en cada grupo de 3 bobinas en serie (cada fase). Esta compuesto por 3 bobinas separadas 120º cada una. Con un poco de ayuda del CAD vemos que no hay mucho lio, a pesar de haber mas imanes que bobinas, como son 12 queda uno en el centro de cada una de las 3 bobinas. Ademas en el resto de bobinas NO hay imanes en el centro de ellas por lo que en ese momento casi toda la fuerza de los rotores se aplica a ese grupo de tres y muy poquito al resto.
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Ademas si vemos el signo de los imanes, es el mismo, por lo que las 3 ondas estan perfectamente en fase y signo, por lo que puestas las bobinas en serie tenemos la misma onda que teniamos con una sola bobina pero de el tripe de amplitud, 15V en vez de 5V. Para que quede bonito en la grafica dejare el 5 que el 15 es un poco grande.

Ahora vamos a ver los grupos de bobinas. Las señales de las 3 fases, que completan la circunferencia de 360º y son 3, estaran por tanto desfasadas 120º y seran de esta forma.
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Podemos empezar a darle vueltas a ver si los imanes y tal y cual pero no hay problema. Emeplo, el iman 1 positivo en el centro de la bobina 1. En ese momento a la bobina 2 esta a punto de llegar un iman negativo a su centro (a su maximo). A ver …..
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Correcto, cuando la fase uno llega a su maximo la 2 esta a punto de llegar a su maximo negativo.

Ahora tenemos los 3 grupos de bobinas cada uno por su lado y sin conectar entre si (los 2 cables de cada grupo por ahi sueltos). Ahora los tenemos que conectar entre si de alguna forma. En este caso en estrella, o sea, cojo uno de los tres cables de cada grupo, los junto, y el otro lo bajo para el rectificador, como poniamos en el dibujo al principio. Ademas vamos a usar para rectificar esta corriente lo que se llama un rectificador de tres fases (sorpresa eh? :D)
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Esto funciona en base a digamos que conducen siempre un par de diodos, pero esto ya en vez de explicarlo lo mejor es ver un bonito video que nos explique un poco el tema que va a quedar mas claro:

https://www.youtube.com/watch?v=LKUJJjL2C2k


Por cierto, las graficas de las funciones las he hecho con desmos, que es una herramienta muy chula!! https://www.desmos.com/calculator

JotaCe
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Re: Construcción de Aerogenerador

Mensaje por JotaCe » 22 Mar 2017 14:58

Me gustaba este proyecto cuando empezamos. Y cada vez me gusta más porque está convirtiéndose en un vehículo de aprendizaje fantástico.
Estas explicaciones teóricas que nos ofreces son impagables Diego. Un millón de gracias.

dmarofer
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Re: Construcción de Aerogenerador

Mensaje por dmarofer » 22 Mar 2017 17:59

Bueno esa es la idea de los proyectos, que sirvan de motivacion y para aprender un poco. No siempre nos sale bien ni hay tiempo para todo, pero bueno lo intentamos. Este es verdad que esta siendo bastante chulo y educativo.

Pongo aqui un anexo mas acerca de la Corriente alterna como resumen de lo ultimo que hemos hablado en el Telegram.

El Neutro es el punto de referencia desde el que tenemos la tension de FASE (fases R S y T), que con nuestro generador y la explicacion del video un poco vemos que es la tension que directamente sale del generador de cada "grupo" de bobinas.
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En nuestro generador no vamos a utilizar el neutro, pero a nuestras casas si que llega junto a las 3 fases. Para llevar la luz a tu casa, se pilla el neutro y una de las 3 fases y con esos tienes los 220V. Por tanto en casa tienes la tension de FASE. Si pillamos en vez del neutro y una fase, dos de las fases, la tension resultante se llama de LINEA (una linea = 2 fases). Y lo que queda es esto.
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La LINEA es la morada. La resta de 2 fases tambien nos da una senoidal, pero de valor mas alto. En nuestras casas serian 380V. Si mirais con atencion las fases R y S en la grafica pues veis que la diferencia de potencial en cualquier punto de ellas (la diferencia entre un punto en la roja y un punto en la azul) nos da exactamente el punto en la morada. Asi que teniendo las fases abajo en el regulador, si las pinchamos antes de retificarlas podemos sacar la frecuencia, la tension y lo que queramos tengamos o no el neutro

Dejo aqui la grafica para quien quiera jugar un poco con las ondas: https://www.desmos.com/calculator/6f201jrj3p

JotaCe
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Re: Construcción de Aerogenerador

Mensaje por JotaCe » 24 Mar 2017 15:43

Este animación explica de una forma gráfica muy curiosa como se produce la corriente en un generador de 3 fases.
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kurtsik
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Re: Construcción de Aerogenerador

Mensaje por kurtsik » 27 Mar 2017 11:11

Estos graficos que "explican" como funciona algo me genera opiniones encontradas, cuando sabes como funciona algo lo explican bien y cuando no sabes como funcionan algo son tan misteriosos como el algo jejejejejeje

Este post esta cogiendo un nivelillo muy majo :) :)

dmarofer
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Re: Construcción de Aerogenerador

Mensaje por dmarofer » 11 May 2017 11:54

Bueno, para seguir un poco con el Tema electrico me voy a poner, junto con quien este interesado, a desarrollar el "Reguladuino BM", un regulador para la carga de Baterias y gestion del aerogenerador con Arduino.

En principio mi idea es utilizar "Virtuino", que es una libreria para Arduino junto con una aplicacion para Android, que es lo que voy a utilizar como interfaz de usuario con nuestro regulador via bluetooth. Virtuino permite crearnos un interfaz grafico que interactua con nuesto Arduino por medio de Bluetooth, Wifi y algun metodo mas que tengo que investigar, y nos permite tanto recibir datos y presentarlos de unas cuantas formas diversas, asi como actuar mediante interruptores, controles deslizantes, selectores. Muuuuy bonico.

En la primera fase intentaremos medir unos cuantos parametros de nuestro generador, como la tension de Bateria, consumo de la instalacion, corriente de carga, RPM del aerogenerador y cualquier otro parametro que se nos vaya ocurriendo. Con esto y algun algoritmo que habra que pensar, actuaremos sobre la fuente de carga, el freno, la salida de energia hacia la instalacion, y al igual que antes, cualquier cosa que se nos ocurra sobre la marcha.

Yo voy a Intentar ir los Martes y Miercoles y desarrollar todo en el local de BM poco a poco. El que quiera ir como observador o involucrarse de la forma que guste sera recibido con champan y ostras (sobre todo si las trae el) :D

Un poco mas de Info de Virtuino: http://users.sch.gr/iliaslamprou/index. ... 5-virtuino

HenryVon
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Construccion de Aerogenerador

Mensaje por HenryVon » 21 Mar 2019 01:36

hola senores quisiera saber el inicio y toda informacion sobre el curso de gestion de calidad en proyectos de construccion.. gracias

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