Ayuda con generador CC imanes permanentes (dínamo)!!

[Pau10]

Buenas!!
Soy nuevo en el foro y aún soy novato en el tema de la electrónica

Os comento, estoy haciendo un trabajo de una construcción de un aerogenerador de eje vertical y para producir la electricidad a partir de le energía mecánica del aerogenerador he usado un motor de corriente continua de imanes permanentes que lo he invertido. Es decir, cuando se mueve el motor produce la electricidad. Mi pregunta es como puedo saber el voltaje a partir de las revoluciones de dicho generador. Pregunto esto ya que solo tengo las características del generador funcionando como motor, y no las características funcionando como generador.

Quería que me ayudarais a descubrir el voltaje teniendo únicamente las características funcionando como motor (las que te vienen en el datasheet)
-El motor que estoy usando para generar electricidad no tiene datasheet, he encontrado sus características en Internet, funcionando como motor:

-Modelo: MABUCHI C4557-60003 Rn840926
-Características:
37mm Diámetro
longitud 57mm
como 10x3
Tensión máxima 24V
de mediana tensión 15V
Max 1.6A actual
sin carga 0,1 A de corriente
Velocidad sin carga 3540 rpm
potencia máxima 8,72
a partir de 3V Tensión
resistencia a 11,6 ohmios
voltios a 1000 revoluciones: 6.4V
inercia 50 (gm.cm2?)
momento en el eje de 6,08 N * cm / Un
max. momento 9.4 N * cm

Espero vuestra ayuda, Un saludo!

 

[Eduardo]

Si se tratara de un motor ideal, la característica funcionando como generador sería la misma que como motor.
Es decir, a 3450rpm sin carga tendrías ~24V y a 1000rpm sin carga ~6.4V.
A menos que lo uses en el ojo de un tornado o multipliques con engranajes, en días normales con algo de viento podrías tener 200rpm en el eje --> 1.3V de salida.

Pero la realidad, esa destructora de sueños, es que en este mundo no existen motores ideales. Por lo tanto, a esos valores los vamos a tener que tirar abajo un porcentaje acorde a su calidad y tamaño (los motores chicos tienen menos rendimiento).
Así que ponete contento si con 200rpm eso pasa de 0.8V.

 

[Pau10]

Gracias Eduardo, para eso en el aerogenerador he puesto, como tu has dicho, una caja de transmisión en el que el generador esta unido por una cuerda dentada a un disco también dentado que hace multiplicar las revoluciones ejercidas en el motor, eso hace aumentar el voltaje de salida.

Pero dejando estar eso, mi objetivo es saber que rendimiento tiene y por lo tanto que voltaje puede producir a una determinada velocidad del rotor, ya que no es un motor ideal claramente.

La intención de mi aerogenerador no es producir mucha energía, es solo un prototipo para un trabajo, y por lo tanto tengo que mostrar el voltaje que puede producir.

Saludos Eduardo

 

[Fogonazo]

La tensión de salida no es indicio de rendimiento.

El rendimiento estaría dado por la potencia entregada versus la velocidad del viento, esto presuponiendo una superficie de paletas invariable.

 

[Eduardo]

... mi objetivo es saber que rendimiento tiene y por lo tanto que voltaje puede producir a una determinada velocidad del rotor, ya que no es un motor ideal claramente.

Los datos como motor te sirven como estimación, pero para realmente conocerla tenés que hacer un ensayo --> lo acoplás a un motor al que le conocés la velocidad (por ejemplo a un taladro) y medís cuanto da. Para cualquier otra velocidad la tensión de vacío será proporcional.


Otro detalle es la elección del motor y la multiplicación. Todo motor está optimizado para su régimen nominal de vueltas --> si se está por debajo igual va a funcionar, nada mas que va a estar desaprovechado (mucho tamaño pa' poca corriente)

Saludos.

 

[Fogonazo]

Ya que estamos agregando, "Agreguemos".
Suponiendo que consigas conocer el rendimiento del motor devenido a generador, también debes agregar las pérdidas por rendimiento (< 1) del propio sistema de multiplicación/reducción.
Rendimiento que será peor cuanto mayor sea la relación multiplicación/reducción.

Todos estos cálculos puedes llegar bastante inútiles si no partes de un dato estadístico fundamental que es la velocidad del viento (Promedio) en la zona donde se colocará el artefacto.

Por ejemplo, cuando se calcula un sistema hidroeléctrico se hacen mediciones de aforado (Caudal del río) durante años, entre 5 y 15, a veces más, para conocer exactamente que es lo que se dispone.

 

[Pau10]

Si Eduardo, tengo en cuenta la elección del motor usándolo como generador, tengo varios motores de diferentes características y con sus datasheet en muchos casos. Es muy buena idea lo del taladro, pero haré las pruebas con el aerogenerador en movimiento como ha dicho Fogonazo: a partir de la velocidad del viento.

Como no tengo los instrumentos para estudiar la velocidad del viento ni tiempo para poder hacerlo, me he basado en las únicas estadísticas de la velocidad del viento que he encontrado en Internet de mi pueblo. (No he encontrado más estudios sobre la velocidad del viento en mi pueblo si alguien sabe alguna web donde hayan estudios por pueblos decírmelo)
Son estas: (Estadísticas basadas en observasiónes gmedidas en 4/2013 - 11/2013 diariamente entre 7am y 7pm hora local)
Velocidad del viento durante el año: 3 kts (1,54m/s)
Probabilidad del viento >= 4 Beaufort (%): 1
Temperatura media del aire (ºC): 22

Tengo que decir también que el aerogenerador estará situado en un 5 piso que sobrepasa de altura a todos los edificios de alrededor.

Tengo una gran duda, no sé como conseguir las pérdidas de la transmisión por correa mediante multiplicación/reducción.

 

[Fogonazo]

Esa velocidad de viento no da como para conseguir mucho.

. . . Tengo una gran duda, no sé como conseguir las pérdidas de la transmisión por correa mediante multiplicación/reducción.

La transmisión mediante correa y polea acanalada debe rondar un 92%, es de la peores

Si fuera correa dentada mejora bastante un 96%

y con engranajes de dientes rectos un >98%

Existen tablas, pero no recuerdo por donde están estos datos provienen de mi memoria y se ajustan bastante a la realidad.

 

[Pau10]

Pues si la verdad, pero no espero producir mucha energia, lo justo para poder hacer mesuras. Es solo un prototipo, no espero almacenarla jajajaja.

Sisi, es transmision por correa dentada, lo he puesto en el primer o comentario a Eduardo. Buscaré la tabla y os informo

 

[Fogonazo]

Pues si la verdad, pero no espero producir mucha energia, lo justo para poder hacer mesuras. Es solo un prototipo, no espero almacenarla jajajaja.

Sisi, es transmision por correa dentada, lo he puesto en el primer o comentario a Eduardo. Buscaré la tabla y os informo

Si es para hacer algún tipo de estudio tal vez te sea conveniente buscar una localización geográfica mejor, cerca del mar, en algún cerro ¿¿??

¿ Tienes la turbina/hélice armada ?
¿ Gira por efecto del viento sin carga alguna ?

 

[Pau10]

Pues si, los estudios los puedo hacer en algun lado con velocidad del viento más elevada.

La helize no está aún construida, tengo los planos echos y los materiales, solo falta montarlo todo. Pero queria ir sabiendo como conseguir los parámetros generados y más antes, por eso estoy aquí.

Si te interesa el proyecto puedo pasarte los planos y me comentas. Los materialos son poco pesados, bases y hélices de plástico, varilla roscada de hierro fina como eje... (se trata de un aerogenerador de eje vertical de tipo Panémona de 6 palas)

 

[Fogonazo]

Yo creo con una velocidad de viento tan baja no vas a conseguir algo que justifique el esfuerzo

En alguno de los temas sobre generación eólica puse el link a una página donde se explica el cálculo de la potencia que se puede llegar a conseguir en base a la superficie del dispositivo que se emplee, velocidad del viento, ángulo de ataque, Etc.

Generación eólica

Calculo de la potencia en un generador eólico

 

[Pau10]

Bueno pues la verdad es que si, pondré un ventilador de rpm ajustable para las mediciones entonces :/ si alguna vez construyo uno que no sea un prototipo tendre en cuenta todo esto gracias!

Mañana me miro estas webs